JPS6365620B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6365620B2 JPS6365620B2 JP57041234A JP4123482A JPS6365620B2 JP S6365620 B2 JPS6365620 B2 JP S6365620B2 JP 57041234 A JP57041234 A JP 57041234A JP 4123482 A JP4123482 A JP 4123482A JP S6365620 B2 JPS6365620 B2 JP S6365620B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- mol
- silica
- boric acid
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はナトリウム等のアルカリ金属を含むガ
ラスの表面にシリカ膜を形成するる表面処理法に
関する。
ラスの表面にシリカ膜を形成するる表面処理法に
関する。
一般に液晶表示パネル等のデイスプレイパネル
基板やウエハー分野でのハードマスク基板にガラ
ス基板が用いられる。これらのガラス基板には表
面が化学的に安定な石英ガラスを用いるのが好ま
しいが価格が高価となるため通常はほうけい酸ガ
ラス、ソーダライムガラス等のアルカリ金属を含
むガラスを使用することが多い。
基板やウエハー分野でのハードマスク基板にガラ
ス基板が用いられる。これらのガラス基板には表
面が化学的に安定な石英ガラスを用いるのが好ま
しいが価格が高価となるため通常はほうけい酸ガ
ラス、ソーダライムガラス等のアルカリ金属を含
むガラスを使用することが多い。
ナトリウム等のアルカリ金属を含むガラスは長
期の間にはその表面にアルカリ金属が析出して、
そのガラスを基板として用いた前記液晶表示パネ
ルあるいはハードマスク等の機能に悪影響を及ぼ
す。例えば、液晶表示パネルの基板にナトリウム
を含むガラスを用いるとガラス基板の表面に析出
したナトリウムが液晶中に溶出し液晶を劣化し、
ひいては液晶表示パネルの寿命を短くする。
期の間にはその表面にアルカリ金属が析出して、
そのガラスを基板として用いた前記液晶表示パネ
ルあるいはハードマスク等の機能に悪影響を及ぼ
す。例えば、液晶表示パネルの基板にナトリウム
を含むガラスを用いるとガラス基板の表面に析出
したナトリウムが液晶中に溶出し液晶を劣化し、
ひいては液晶表示パネルの寿命を短くする。
従来アルカリ金属を含むガラスの表面にアルカ
リが析出するのを防止するための真空蒸着法によ
るSiO2のコーテイングが用いられてきたが真空
蒸着法では装置が高価であるためコスト高となり
又、小さいガラスしか処理できないという欠点が
あつた。
リが析出するのを防止するための真空蒸着法によ
るSiO2のコーテイングが用いられてきたが真空
蒸着法では装置が高価であるためコスト高となり
又、小さいガラスしか処理できないという欠点が
あつた。
本発明者らは上記従来技術の問題を解決する方
法について実験検討を重ねた結果、シリカを飽和
状態または過飽和状態に溶解した濃度が0.5ない
し3.0mol／の珪弗化水素酸水溶液にホウ酸を
１につき2.0×10-2mol以上添加した処理液を用
い、この処理液にアルカリ金属含有ガラスを浸漬
すると膜厚の一様なシリカ膜が得られることを見
い出し、この知見に基づくガラスの表面処理方法
を特願昭56−82203として提案した。
法について実験検討を重ねた結果、シリカを飽和
状態または過飽和状態に溶解した濃度が0.5ない
し3.0mol／の珪弗化水素酸水溶液にホウ酸を
１につき2.0×10-2mol以上添加した処理液を用
い、この処理液にアルカリ金属含有ガラスを浸漬
すると膜厚の一様なシリカ膜が得られることを見
い出し、この知見に基づくガラスの表面処理方法
を特願昭56−82203として提案した。
上記方法によれば真空蒸着法のように真空室が
不要で大型のガラス基板に対しても非常に安価な
設備で簡単にシリカ保護膜を形成できるようにな
つたが、ガラス板の浸漬処理を繰り返し行なつて
いると処理回数を重ねるに従つてシリカ膜生成速
度が減少し、同一膜厚を形成させるにはシリカ析
出時間を長くする等の対策が必要であつた。
不要で大型のガラス基板に対しても非常に安価な
設備で簡単にシリカ保護膜を形成できるようにな
つたが、ガラス板の浸漬処理を繰り返し行なつて
いると処理回数を重ねるに従つてシリカ膜生成速
度が減少し、同一膜厚を形成させるにはシリカ析
出時間を長くする等の対策が必要であつた。
ガラスの中からのアルカリの溶出防止には、約
1000オングストローム以上の膜厚が必要であり一
定の膜厚を形成させる必要がある。実生産工程を
考えた場合、一定時間の処理で同じ膜厚をつくる
ようにすることが好ましい。この問題点を解決す
べく種々検討を行つた結果、処理したガラスの表
面積に対応する特定量の少量のホウ酸（H3BO3）
を処理液に添加するだけで同じく析出速度と膜質
を維持できることを見出した。
1000オングストローム以上の膜厚が必要であり一
定の膜厚を形成させる必要がある。実生産工程を
考えた場合、一定時間の処理で同じ膜厚をつくる
ようにすることが好ましい。この問題点を解決す
べく種々検討を行つた結果、処理したガラスの表
面積に対応する特定量の少量のホウ酸（H3BO3）
を処理液に添加するだけで同じく析出速度と膜質
を維持できることを見出した。
本発明は上記知見に基づいて完成したものであ
り、アルカリ金属を含むガラスを珪弗化水素酸の
シリカ飽和水溶液にホウ酸を添加した処理後に浸
漬してシリカ膜を形成させるに当り、シリカ膜形
成処理後、一定量のほう酸の添加を行なつて処理
液のシリカ膜生成能力をほぼ当初に回復させ、こ
れを繰返し行なつて常に一定膜厚、一定速度のシ
リカ膜形成が行なわれるよう制御することを要旨
としている。
り、アルカリ金属を含むガラスを珪弗化水素酸の
シリカ飽和水溶液にホウ酸を添加した処理後に浸
漬してシリカ膜を形成させるに当り、シリカ膜形
成処理後、一定量のほう酸の添加を行なつて処理
液のシリカ膜生成能力をほぼ当初に回復させ、こ
れを繰返し行なつて常に一定膜厚、一定速度のシ
リカ膜形成が行なわれるよう制御することを要旨
としている。
本発明を実施する場合、まず濃度が0.5ないし
3.0mol／好ましくは１〜2.5mol／のシリカ
飽和の珪弗化水素酸水溶液に1.5×10-2mol〜4.0
×10-2molの範囲内でホウ酸を添加して当初の処
理液をつくる。
3.0mol／好ましくは１〜2.5mol／のシリカ
飽和の珪弗化水素酸水溶液に1.5×10-2mol〜4.0
×10-2molの範囲内でホウ酸を添加して当初の処
理液をつくる。
この処理液中に予め定めた標準表面積量の板、
パイプ等のガラス物品を浸漬処理して所期厚み例
えば1600オングストローム厚のシリカ膜を表面に
形成した後ガラス物品を取り出す。
パイプ等のガラス物品を浸漬処理して所期厚み例
えば1600オングストローム厚のシリカ膜を表面に
形成した後ガラス物品を取り出す。
次にこの処理液に試験用の上記と同一組成のガ
ラスを浸漬し、ホウ酸の添加量を少しづつ例えば
１×10-3mol単位で変えてそれぞれの添加量にお
ける生成シリカ膜厚を測定し、両者の関係を求め
ておく。
ラスを浸漬し、ホウ酸の添加量を少しづつ例えば
１×10-3mol単位で変えてそれぞれの添加量にお
ける生成シリカ膜厚を測定し、両者の関係を求め
ておく。
ホウ酸の添加量は１×10-3mol／以下ではシ
リカの析出速度が低下して膜ができない。又一方
６×10-3mol／以上になると析出速度が増加し
て液中に沈澱を生ずる。従つて１×10-3〜６×
10-3mol／が好ましい。
リカの析出速度が低下して膜ができない。又一方
６×10-3mol／以上になると析出速度が増加し
て液中に沈澱を生ずる。従つて１×10-3〜６×
10-3mol／が好ましい。
そして上記生成シリカ膜厚が前述した所期厚
み、例えば1600オングストロームの膜厚に対応す
るホウ酸添加量を以後の標準総面積のガラス１回
処理毎の添加量とする。
み、例えば1600オングストロームの膜厚に対応す
るホウ酸添加量を以後の標準総面積のガラス１回
処理毎の添加量とする。
また処理するガラスの全表面積が上記標準表面
積と相違する場合は両者の表面積比を上記標準添
加量に掛ければホウ酸の必要添加量を求めること
ができる。
積と相違する場合は両者の表面積比を上記標準添
加量に掛ければホウ酸の必要添加量を求めること
ができる。
本発明処理方法におけるシリカ膜生成機構につ
いては充分に解明はされていないが、珪弗化水素
酸（H2SiF6）にホウ酸を添加することにより
H2SiF6がSiO2とHBF4とに分解促進され、その
結果SiO2が浸漬ガラス表面に析出されると考え
られる。
いては充分に解明はされていないが、珪弗化水素
酸（H2SiF6）にホウ酸を添加することにより
H2SiF6がSiO2とHBF4とに分解促進され、その
結果SiO2が浸漬ガラス表面に析出されると考え
られる。
なお本発明は処理するガラスの組成を特に制限
するものではない。
するものではない。
以下に実施例を述べる。
実施例 １
組成がSiO2：78.2重量％、Al2O3：1.76重量％、
MgO：4.03重量％、CaO：7.27重量％、Na2O：
13.1重量％、K2O：0.79重量％である板ガラスを
表面の汚れを除去するために、0.5％HFに10分間
浸漬し、水洗後処理液１に対して2.5×10-2mol
のホウ酸を添加した1.5mol／のシリカ飽和珪
弗化水素酸水溶液に35℃で24時間浸漬したところ
約1600オングストローム厚みのシリカ膜が表面に
生成した。この処理液に１×10-3mol／から６
×10-3mol／まで１×10-3mol／きざみでホ
ウ酸を0.5mol／の水溶液の形で添加した処理
液をそれぞれ用意し、この液に上記と同一組成で
同一の大きさの試験用板ガラスを24時間浸漬した
ところホウ酸を２×10-3mol／添加した処理液
については約1600オングストロームのシリカ膜が
生成し、これより少ないものは薄く多いものは厚
くなることがわかつたので引続き２×10-3mol／
を添加した処理液を用いてシリカ膜生成を行な
い、同様の工程を繰り返して約1600オングストロ
ーム厚みのシリカ膜を設けた多数のガラス板を毎
回ほぼ同一の膜厚と処理時間で製造することがで
きた。
MgO：4.03重量％、CaO：7.27重量％、Na2O：
13.1重量％、K2O：0.79重量％である板ガラスを
表面の汚れを除去するために、0.5％HFに10分間
浸漬し、水洗後処理液１に対して2.5×10-2mol
のホウ酸を添加した1.5mol／のシリカ飽和珪
弗化水素酸水溶液に35℃で24時間浸漬したところ
約1600オングストローム厚みのシリカ膜が表面に
生成した。この処理液に１×10-3mol／から６
×10-3mol／まで１×10-3mol／きざみでホ
ウ酸を0.5mol／の水溶液の形で添加した処理
液をそれぞれ用意し、この液に上記と同一組成で
同一の大きさの試験用板ガラスを24時間浸漬した
ところホウ酸を２×10-3mol／添加した処理液
については約1600オングストロームのシリカ膜が
生成し、これより少ないものは薄く多いものは厚
くなることがわかつたので引続き２×10-3mol／
を添加した処理液を用いてシリカ膜生成を行な
い、同様の工程を繰り返して約1600オングストロ
ーム厚みのシリカ膜を設けた多数のガラス板を毎
回ほぼ同一の膜厚と処理時間で製造することがで
きた。
実施例 ２
組成がSiO2：73.2重量％、Al2O3：1.90重量％、
MgO：0.12重量％、CaO：8.67重量％、Na2O：
14.3重量％、K2O：0.06重量％である板ガラスを
表面の汚れを除去するために0.5％HFに10分間浸
漬し水洗後、処理液１に対し、2.8×10-2molの
のホウ酸を添加した濃度1.5mol／のシリカ飽
和珪弗化水素酸水溶液に35℃で20時間浸漬したと
ころガラス表面に約2400オングストロームのシリ
カ膜が生成した。この処理液に実施例１と同様に
１×10-3mol／から６×10-3mol／の範囲で、
ホウ酸を添加した液をそれぞれ用意し、これら液
に上記と同称の前処理を行つた板ガラスをそれぞ
れ20時間浸漬したところ３×10-3mol／添加し
た処理液については約2400オングストロームのシ
リカ膜が生成しこれよりホウ酸添加量が少ないも
のはシリカ膜厚みが薄く多いものはより厚膜とな
つた。
MgO：0.12重量％、CaO：8.67重量％、Na2O：
14.3重量％、K2O：0.06重量％である板ガラスを
表面の汚れを除去するために0.5％HFに10分間浸
漬し水洗後、処理液１に対し、2.8×10-2molの
のホウ酸を添加した濃度1.5mol／のシリカ飽
和珪弗化水素酸水溶液に35℃で20時間浸漬したと
ころガラス表面に約2400オングストロームのシリ
カ膜が生成した。この処理液に実施例１と同様に
１×10-3mol／から６×10-3mol／の範囲で、
ホウ酸を添加した液をそれぞれ用意し、これら液
に上記と同称の前処理を行つた板ガラスをそれぞ
れ20時間浸漬したところ３×10-3mol／添加し
た処理液については約2400オングストロームのシ
リカ膜が生成しこれよりホウ酸添加量が少ないも
のはシリカ膜厚みが薄く多いものはより厚膜とな
つた。
以後引続き３×10-3mol／を添加した処理液
に１回のガラス板処理を終える毎に同一量のホウ
酸を加え繰返し約2400オングストローム厚で一定
のシリカ膜をほぼ同じ処理時間で生成した。
に１回のガラス板処理を終える毎に同一量のホウ
酸を加え繰返し約2400オングストローム厚で一定
のシリカ膜をほぼ同じ処理時間で生成した。
Claims (1)
- １ アルカリ金属を含むガラスを濃度が0.5〜
3.0mol／の珪弗化水素酸のシリカ飽和水溶液
に1.5×10-2〜4.0×10-2mol／のホウ酸を添加
した処理液に浸漬することにより、該ガラス表面
上にシリカ膜を形成させる表面処理方法におい
て、ガラスの浸漬処理後に、処理液に１×10-3〜
６×10-3mol／のホウ酸を添加して処理液のシ
リカ膜生成能力を一定に維持しつつ繰返し使用す
ることを特徴とするアルカリ金属を含むガラスの
表面処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123482A JPS58161944A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | アルカリ金属を含むガラスの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123482A JPS58161944A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | アルカリ金属を含むガラスの表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58161944A JPS58161944A (ja) | 1983-09-26 |
| JPS6365620B2 true JPS6365620B2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=12602719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4123482A Granted JPS58161944A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | アルカリ金属を含むガラスの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58161944A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288924U (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-13 | ||
| CN103695875A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-04-02 | 湖洲三峰能源科技有限公司 | 一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6436770A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Production of silicon dioxide film containing phosphorus |
| JP4734517B2 (ja) * | 2004-04-02 | 2011-07-27 | 新コスモス電機株式会社 | ガスセンサの製造方法 |
| JP5518490B2 (ja) * | 2008-01-30 | 2014-06-11 | Ｈｏｙａ株式会社 | 基板製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB626810A (en) * | 1946-08-16 | 1949-07-21 | Rca Corp | Process of depositing silica films |
| USB490662I5 (ja) * | 1946-09-21 |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP4123482A patent/JPS58161944A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0288924U (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-13 | ||
| CN103695875A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-04-02 | 湖洲三峰能源科技有限公司 | 一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58161944A (ja) | 1983-09-26 |
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