JPWO2019208584A1 - 無アルカリガラス - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
歪点が650℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、ガラス粘度が102dPa・sとなる温度T2が1500℃〜1800℃であって、
酸化物基準のモル%表示で
SiO2 :62〜70%、
Al2O3 :9〜16%、
B2O3 :0〜12%、
MgO :3〜10%、
CaO :4〜12%、
SrO :0〜6%、
Fe2O3 :0.001〜0.04%を含み、
MgO+CaO+SrO+BaOが12〜25%
であり、
β−OH値が0.35〜0.85/mmである、
無アルカリガラス。
[2]
下記式Aで表される値が7〜30である、[1]に記載の無アルカリガラス。
式Aにおいて、[Fe2O3]はFe2O3に換算した全鉄のモル%の数値、[β−OH]は/mm単位表示の数値である。
式A:
(3.119×10−4T2 2−0.2014T2−17.38)[Fe2O3]+(6.434×10−7T2 2+0.0144T2−7.842)[β−OH]
[3]
ガラス粘度が102dPa・sとなる温度T2における有効熱伝導率が40〜65W/m・Kである、[1]または[2]に記載の無アルカリガラス。
[4]
波長300nmにおける板厚0.5mm換算の透過率が50%以上である、[1]〜[3]のいずれかに記載の無アルカリガラス。
[5]
ガラス板の形状であり、厚さが0.05mm〜3mmである、[1]〜[4]のいずれかに記載の無アルカリガラス。
[6]
溶融ガラスをフロート法またはフュージョン法で成形する工程を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の無アルカリガラスの製造方法。
[7]
[1]〜[5]のいずれかに記載の無アルカリガラスを有するディスプレイパネル。
[8]
[1]〜[5]のいずれかに記載の無アルカリガラスを有する半導体デバイス。
[9]
[1]〜[5]のいずれかに記載の無アルカリガラスを有する情報記録媒体。
上述したように、Fe2O3の含有量は紫外線透過率の低下に寄与するため、紫外線透過性が求められるガラスにおいては低含量にすることが好ましいと考えられるが、ガラスのFe2O3含量を低くすると、結果的に赤外線吸収能も低下し、熱伝導率が増加してしまう。本実施形態では、後述するβ−OHとのバランスを詳細に検討した結果、上記のFe2O3含量範囲が見出された。
β−OH値を上昇させると、紫外線透過率を下げることなく、熱伝導率を下げることができる。ただし、熱伝導率を下げすぎると上述のような弊害も生じ得る。本発明者らは、異なる鉄量とβ−OH値との組合せを用いて溶融温度付近での熱伝導率の低下における両者の貢献度を分析することにより、高紫外線透過性無アルカリガラスの製造に特に適した上記のβ−OH値範囲を見出した。
有効熱伝導率とは、定常法(J.Am.Cer.Soc.44,1961,pp.333−339)によって測定される熱伝導率であり、「見かけの熱伝導率」と呼ばれることもある。温度T2において上記の有効熱伝導率を有することにより、加熱によるガラス溶融の際に最適な対流速度が生じ、加熱が効率的になり、ひいては泡品質および均質性の優れたガラス製品を提供できる。
式A:
(3.119×10−4T2 2−0.2014T2−17.38)[Fe2O3]+(6.434×10−7T2 2+0.0144T2−7.842)[β−OH]
ここで、[Fe2O3]は、Fe2O3に換算した全鉄のモル%の数値であり、[β−OH]は/mm単位表示の数値である。
上記の式Aは、異なる温度においてFe2O3量およびβ−OH値がそれぞれ熱伝導率の低下にどれだけ貢献するかを詳細に分析することにより導かれたものである。
式Aで表される値は、無アルカリガラスが水分も鉄も含まない場合と比べて熱伝導率がどれだけ下がるかを表す指標であり、式Aの値が大きいほど熱伝導率の下げ幅が大きいことを意味する。式Aの値は、より好ましくは10以上であり、さらに好ましくは12以上であり、特に好ましくは14以上である。また、式Aの値は、より好ましくは25以下であり、さらに好ましくは20以下であり、特に好ましくは17以下である。
本実施形態のディスプレイパネルは、上述した実施形態の無アルカリガラスをガラス基板として有する。上記実施形態の無アルカリガラスを有する限り、ディスプレイパネルは特に限定されず、液晶ディスプレイパネル、有機ELディスプレイパネルなど、各種ディスプレイパネルであってよい。
有効熱伝導率(Keff)は、ガラス融液を入れた坩堝の熱伝導率をKr、前記坩堝の底面の厚みをdr、前記坩堝内のガラス融液の深さをdg、ガラス融液表面の温度をTs、ガラス融液と坩堝内底面の界面における坩堝内底面温度をTb、坩堝外底面における坩堝外底面温度をTr、としてそれぞれを測定し、式Bを用いて得た。
式B: Keff = Kr{(Tb−Tr)/(Ts−Tb)}(dg/dr) 坩堝の熱伝導率Krは、表3に示す有効熱伝導率が既知のガラス1、2を用いて、坩堝の底面の厚みdr、ガラス融液の深さdg、ガラス融液表面の温度Ts、ガラス融液と坩堝内底面の界面温度Tb、坩堝外底面の温度Trをそれぞれ測定し、式Bを用いて求めた。
紫外線透過率は、ISO−9050:2003に従い、日立分光光度計U−4100で測定した。波長300nmにおいて、板厚0.5mm換算の透過率を求めた。
β−OH[mm−1]=(1/X)log10(τ1/τ2)
本出願は、2018年4月27日出願の日本特許出願2018−086580に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (9)
- 歪点が650℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、ガラス粘度が102dPa・sとなる温度T2が1500℃〜1800℃であって、
酸化物基準のモル%表示で
SiO2 :62〜70%、
Al2O3 :9〜16%、
B2O3 :0〜12%、
MgO :3〜10%、
CaO :4〜12%、
SrO :0〜6%、
Fe2O3 :0.001〜0.04%を含み、
MgO+CaO+SrO+BaOが12〜25%
であり、
β−OH値が0.35〜0.85/mmである、
無アルカリガラス。 - 下記式Aで表される値が7〜30である、請求項1に記載の無アルカリガラス。
式Aにおいて、[Fe2O3]はFe2O3に換算した全鉄のモル%の数値、[β−OH]は/mm単位表示の数値である。
式A:
(3.119×10−4T2 2−0.2014T2−17.38)[Fe2O3]+(6.434×10−7T2 2+0.0144T2−7.842)[β−OH] - ガラス粘度が102dPa・sとなる温度T2における有効熱伝導率が40〜65W/m・Kである、請求項1または2に記載の無アルカリガラス。
- 波長300nmにおける板厚0.5mm換算の透過率が50%以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の無アルカリガラス。
- ガラス板の形状であり、厚さが0.05mm〜3mmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の無アルカリガラス。
- 溶融ガラスをフロート法またはフュージョン法で成形する工程を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の無アルカリガラスの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無アルカリガラスを有するディスプレイパネル。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無アルカリガラスを有する半導体デバイス。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無アルカリガラスを有する情報記録媒体。
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