CN109160727B

CN109160727B - 铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

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Publication number: CN109160727B
Application number: CN201811203508.6A
Authority: CN
Inventors: 张广涛; 韩文梅; 李志勇; 李刚; 王俊峰; 闫冬成; 王丽红
Original assignee: Dongxu Optoelectronic Technology Co Ltd
Current assignee: Dongxu Optoelectronic Technology Co Ltd
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2038-10-16
Also published as: US11932576B2; KR20210086648A; TWI712572B; TW202021921A; US20210340056A1; CN109160727A; EP3868726B1; JP7219336B2; EP3868726A4; JP2022505105A; KR102628724B1; EP3868726A1; WO2020078377A1

Abstract

本发明涉及玻璃制造领域，公开了铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃组合物含有67‑74mol％的SiO₂、10‑15mol％的Al₂O₃、0‑5mol％的B₂O₃、1‑10mol％的MgO、1‑10mol％的CaO、0‑3mol％的SrO、2‑8mol％的BaO、0.1‑4mol％的ZnO、0.1‑4mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O，其中RE为稀土元素，R为碱金属。采用本发明的方法制备的铝硅酸盐玻璃绿色环保，具有良好的热稳定性，能够兼具较高的退火点温度和较低的熔化温度及成型温度，玻璃在减薄后仍然具有较高的机械强度，而且，该铝硅酸盐玻璃的耐化学腐蚀性能优良。

Description

铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及玻璃制造领域，具体涉及铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

随着光电行业的快速发展，对各种显示器件的需求正在不断增长，比如有源矩阵液晶显示(AMLCD)、有机发光二极管(OLED)以及应用低温多晶硅技术的有源矩阵液晶显示(LTPS TFT-LCD)器件，这些显示器件都基于使用薄膜半导体材料生产薄膜晶体管(TFT)技术。主流的硅基TFT可分为非晶硅(a-Si)TFT、多晶硅(p-Si)TFT和单晶硅(SCS)TFT，其中非晶硅(a-Si)TFT为现在主流TFT-LCD应用的技术，非晶硅(a-Si)TFT技术，在生产制程中的处理温度可以在300-450℃温度下完成。LTPS多晶硅(p-Si)TFT在制程过程中需要在较高温度下多次处理，基板必须在多次高温处理过程中不能发生变形，这就对基板玻璃性能提出更高的要求，优选的应变点高于650℃，更优选的是高于670℃、700℃、720℃，以使基板在面板制程中具有尽量小的热收缩。同时玻璃基板的膨胀系数需要与硅的膨胀系数相近，尽可能减小应力和破坏，因此基板玻璃优选的线性热膨胀系数在28-39×10^-7/℃之间。为了便于生产，作为显示器基板用的玻璃应该具有较低的液相线温度。

用于平面显示的玻璃基板，需要通过溅射、化学气相沉积(CVD)等技术在底层基板玻璃表面形成透明导电膜、绝缘膜、半导体(多晶硅、无定形硅等)膜及金属膜，然后通过光蚀刻(Photo-etching)技术形成各种电路和图形，如果玻璃含有碱金属氧化物(Na₂O，K₂O，Li₂O)，在热处理过程中碱金属离子扩散进入沉积半导体材料，损害半导体膜特性，因此，玻璃应不含碱金属氧化物，首选的是以SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、碱土金属氧化物RO(RO＝Mg、Ca、Sr)等为主成分的碱土铝硅酸盐玻璃。

在玻璃基板的加工过程中，基板玻璃是水平放置的，玻璃在自重作用下，有一定程度的下垂，下垂的程度与玻璃的密度成正比、与玻璃的弹性模量成反比。随着基板制造向着大尺寸、薄型化方向的发展，制造中玻璃板的下垂必须引起重视。因此应设计组成，使基板玻璃具有尽可能低的密度和尽可能高的弹性模量。

在一些平面显示制造过程中，需要使用紫外线作为能量将显示单元与其接触的衬底玻璃进行分离。为了降低分离的成本、提高成功几率，需要玻璃基板在紫外区有较高且稳定的穿透率，例如，对于厚度为0.5mm的玻璃基板，要求在波长为308nm和/或343nm下的穿透率高于60％，且批次内不同玻璃基板之间穿透率极差在1％之内。但是由于不可避免的因素，玻璃基板制造过程中总是会过多过少的引入SO₃、Fe₃O₄、Cr₂O₃等在紫外区有较强吸收的组分，因此在玻璃基板制造过程中需要严格控制各类杂质组分的含量。另一方面，不同价态的铁离子对紫外光的吸收程度也是有区别的，因此在玻璃制造过程中通过一定方式控制铁价态并且完成澄清均化处理，有利于制造308nm和/或343nm高穿透率的玻璃基板。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的铝硅酸盐玻璃存在显示基板玻璃均化效果不理想和308nm处穿透率偏低的缺陷，提供一种铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用，该铝硅酸盐玻璃具有较低的密度和较高的弹性模量，良好的热稳定性及较低的热收缩率，并且该铝硅酸盐玻璃在308nm和/或343nm处具有高穿透率。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种铝硅酸盐玻璃组合物，以该铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃含有67-74mol％的SiO₂、10-15mol％的Al₂O₃、0-5mol％的B₂O₃、1-10mol％的MgO、1-10mol％的CaO、0-3mol％的SrO、2-8mol％的BaO、0.1-4mol％的ZnO、0.1-4mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O，其中RE为稀土元素，R为碱金属。

优选地，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃组合物含有69-72mol％的SiO₂、12-14mol％的Al₂O₃、0-2mol％的B₂O₃、4-7mol％的MgO、4-7mol％的CaO、0-2mol％的SrO、3-6mol％的BaO、0.5-1.5mol％的ZnO、0.1-1.5mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O。

优选地，以摩尔百分比计，B₂O₃/(B₂O₃+SiO₂)＜0.05。

优选地，以摩尔百分比计，B₂O₃/(MgO+CaO+SrO+BaO)＜0.3。

优选地，所述RE为钇和镧系元素，所述R为Li、Na和K。

优选地，所述RE为Y、La和Lu。

优选地，以摩尔百分比计，(SrO+BaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+Y₂O₃+La₂O₃+Lu₂O₃)＞0.3。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃组合物还含有澄清剂，以各组分的总摩尔数为基准，所述澄清剂的含量≤0.5mol％，更优选地，所述澄清剂的含量≤0.3mol％。

第二方面，本发明提供了一种制备铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括取满足所述铝硅酸盐玻璃组合物所需原材料混合后得到混合料M1，向M1中加入NH₄NO₃后得到混合料M2，混合料M2经熔融处理、退火处理和机械加工制得所述铝硅酸盐玻璃；以得到100g所述铝硅酸盐玻璃为基准，所述NH₄NO₃的加入量为5-15g。

第三方面，本发明提供了上述方法制备得到的铝硅酸盐玻璃。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃的氧离子浓度V_o≥0.08mol/cm³，进一步优选V_o≥0.084mol/cm³，更优选V_o≥0.086mol/cm³；

V_o＝[(2*N_Si+3*N_Al+3*N_B+N_Mg+N_Ca+N_Sr+N_Ba+N_Zn+3*N_NH4+3*N_Y+3*N_La+3*N_Lu)/(N_Si+N_Al+N_B+N_Mg+N_Ca+N_Sr+N_Ba+N_Zn+N_Y+N_La+N_Lu)]/(m_o/ρ)

其中，以得到100g所述铝硅酸盐玻璃为基准，N_Si、N_Al、N_B、N_Mg、N_Ca、N_Sr、N_Ba、N_Zn、N_Y、N_La和N_Lu分别表示混合料M1中SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Y₂O₃、La₂O₃和Lu₂O₃的物质的量；N_NH4表示向M1中添加的NH₄NO₃的物质的量；m_o表示混合料M2熔融后所得到铝硅酸盐玻璃的质量，单位为g；ρ表示所得到铝硅酸盐玻璃的密度，单位为g/cm³。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃的粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀≥1680℃。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃的应变点T_st≥740℃。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃的液相线温度T_L≤1240℃。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃中以单质硫S形式表征的硫元素含量＜100ppm。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃中以Fe₂O₃形式表征的铁氧化物含量＜150ppm。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃中以Cr₂O₃形式表征的铬氧化物含量＜50ppm。

优选地，所述铝硅酸盐玻璃的密度≤2.75g/cm³，进一步优选＜2.7g/cm³；50-350℃的热膨胀系数＜40×10^-7/℃，进一步优选＜39.5×10^-7/℃；杨氏模量＞80GPa，进一步优选＞83GPa。

优选地，粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀为1690-1800℃，进一步优选为1690-1710℃；粘度为35000泊时对应的温度T₃₅₀₀₀为1250-1350℃，进一步优选为1265-1310℃；应变点T_st为740-765℃，进一步优选为750-765℃；液相线温度T_L＜1220℃。

优选地，波长为308nm处的透过率≥72％，进一步优选≥74％；波长为343nm处的透过率≥84％，进一步优选≥86％；波长为550nm处的透过率≥91％，进一步优选≥92％。

优选地，在600℃/10min条件下的热收缩率Y_t＜10ppm，进一步优选Y_t＜7ppm。

第四方面，本发明提供了本发明所述的铝硅酸盐玻璃组合物或铝硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池中的应用，优选为在制备平板显示产品的衬底玻璃基板材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性显示产品的载板玻璃材料和/或表面封装玻璃材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性太阳能电池的衬底玻璃基板材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票以及用于其他需要高热稳定性、高紫外透过率和机械稳定性玻璃材料中的应用。

本发明的铝硅酸盐玻璃，具有高紫外透过率和可见光透过率、高应变点(高耐热性)等优点。可用于制备显示器件和/或太阳能电池，尤其适用于制备平板显示产品的衬底玻璃基板材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性显示产品的载板玻璃材料和/或表面封装玻璃材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性太阳能电池的衬底玻璃基板材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票以及用于其他需要高热稳定性、高紫外透过率和机械稳定性玻璃材料的应用领域。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

第一方面，本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃组合物，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃组合物含有67-74mol％的SiO₂、10-15mol％的Al₂O₃、0-5mol％的B₂O₃、1-10mol％的MgO、1-10mol％的CaO、0-3mol％的SrO、2-8mol％的BaO、0.1-4mol％的ZnO、0.1-4mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O，其中RE为稀土元素，R为碱金属。

在本发明的优选实施方式中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃组合物含有69-72mol％的SiO₂、12-14mol％的Al₂O₃、0-2mol％的B₂O₃、4-7mol％的MgO、4-7mol％的CaO、0-2mol％的SrO、3-6mol％的BaO、0.5-1.5mol％的ZnO、0.1-1.5mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，SiO₂的含量为67-74mol％，优选为69-72mol％，具体地，例如可以为67mol％、67.3mol％、67.5mol％、67.7mol％、67.8mol％、68mol％、68.7mol％、69mol％、69.4mol％、70.8mol％、70.9mol％、71.8mol％、72mol％、72.4mol％、73.6mol％、73.9mol％、74mol％，以及任意两个相邻质量百分含量之间的任意质量百分含量。SiO₂是玻璃形成体，若SiO₂的含量过低，不利于耐化性的增强，会造成膨胀系数过高、应变点过低，导致玻璃容易失透，同时会带来玻璃高温电阻率过小，焦耳热效应削弱，使自身发热量无法达到熔化的需要。当SiO₂的含量升高时，有助于减小热膨胀系数、提高应变点、增强耐化性、增大高温电阻率；但含量过高也会造成玻璃的熔化温度升高、熔融性降低、液相温度升高，耐失透性降低。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述Al₂O₃的含量可以为10-15mol％，优选为12-14mol％，具体地，例如可以为10mol％、10.3mol％、10.9mol％、11mol％、11.7mol％、12mol％、12.6mol％、13mol％、13.3mol％、13.5mol％、13.6mol％、13.8mol％、13.9mol％、14mol％、14.4mol％、14.5mol％、14.9mol％、15mol％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。Al₂O₃可以提高玻璃结构的强度，在Al₂O₃的含量低于10mol％的情况下，玻璃耐热性难以提升，也容易受到外界水气及化学试剂的侵蚀，高含量的A1₂O₃有助于玻璃退火点温度、机械强度的增高；但在Al₂O₃的含量高于15mol％的情况下，玻璃容易出现析晶现象、玻璃难以熔解。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，B₂O₃的含量为0-5mol％，优选为0-2mol％，具体地，例如可以为0、0.4mol％、0.7mol％、1.4mol％、1.6mol％、1.9mol％、2mol％、2.5mol％、3.5mol％、4mol％、4.3mol％、4.7mol％、5mol％以及任意两个相邻质量百分含量之间的任意质量百分含量。在高铝无碱硅酸盐玻璃体系中，使用氧化硼B₂O₃可以带来良好的高温助熔效果，同时有利于提升玻璃耐化性。但是在低温粘度区，B₂O₃却使得玻璃退火点温度显著降低，不利于玻璃热稳定性的提升。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述MgO的含量可以为1-10mol％，优选为4-7mol％，具体地，例如可以为1mol％、1.1mol％、1.2mol％、1.5mol％、1.8mol％、2.8mol％、3mol％、3.6mol％、4.4mol％、4.6mol％、5mol％、5.5mol％、6.4mol％、7mol％、7.4mol％、8mol％、9mol％、10mol％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述CaO的含量可以为1-10mol％，优选为4-7mol％，具体地，例如可以为1mol％、1.1mol％、1.2mol％、1.5mol％、1.8mol％、2.1mol％、2.5mol％、3.8mol％、4.3mol％、4.9mol％、5.3mol％、5.7mol％、6.6mol％、7mol％、7.4mol％、8mol％、9mol％、10mol％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述SrO的含量可以为0-3mol％，优选为0-2mol％，具体地，例如可以为0、0.1mol％、0.44mol％、0.8mol％、1mol％、1.4mol％、1.5mol％、1.7mol％、2mol％、2.2mol％、2.6mol％、3mol％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。

在本发明中，MgO、CaO和SrO均为碱土金属氧化物，它们可以有效降低玻璃的高温粘度从而提高玻璃的熔融性及成形性，还可以提高玻璃的退火点温度，且MgO、SrO具有提高化学稳定性和机械稳定性的特点，但是其含量过多会使密度增加，裂纹、失透、分相的发生率均提高。

在本发明的无碱铝硅酸盐玻璃中，BaO作为助熔剂和防止玻璃出现析晶的成分，如果含量过多，玻璃高温体积电阻率会升高，密度过高，产品的比模量下降。虽然MgO、CaO、SrO、BaO均为碱土金属氧化物，但通过实验发现，各氧化物对玻璃形成稳定性的影响有较大差异，适当提高BaO含量，控制合理配比范围，有助于形成稳定性提高、抗析晶性能提升、整体性能优化。因此，综合考虑，以该无碱铝硅酸盐玻璃的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述BaO的含量为2-8mol％，优选为3-6mol％，具体地，例如可以为2mol％、2.3mol％、3.2mol％、3.5mol％、4.1mol％、4.9mol％、5.3mol％、5.9mol％、6.3mol％、6.9mol％、7mol％、7.3mol％、8mol％以及这些数值中的任意两个数值所构成的范围中的任意数值。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述ZnO的含量可以为0.1-4mol％，优选为0.5-1.5mol％，具体地，例如可以为0.1mol％、0.14mol％、0.2mol％、0.25mol％、0.3mol％、0.4mol％、0.5mol％、0.6mol％、0.8mol％、0.9mol％、1mol％、1.2mol％、1.5mol％、2mol％、2.5mol％、3mol％、4mol％、以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。ZnO可以降低玻璃高温粘度(如1500℃下的粘度)，有利于消除气泡；同时在软化点以下有提升强度、硬度，增加玻璃的耐化学性，降低玻璃热膨胀系数的作用。在无碱玻璃体系中，添加适量ZnO有助于抑制析晶，可以降低析晶温度。

以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，所述RE₂O₃的含量0.1-4mol％，优选为0.1-1.5mol％，所述RE为钇和镧系元素。在本发明的具体实施方式中，所述RE为Y、La和Lu。具体地，RE₂O₃例如可以为0.1mol％、0.24mol％、0.28mol％、0.34mol％、0.4mol％、0.44mol％、0.8mol％、0.94mol％、0.96mol％、1.34mol％、1.4mol％、1.5mol％、2mol％、2.5mol％、3mol％、3.3mol％、3.5mol％、3.9mol％、4mol％以及这些数值中的任意两个所构成的范围中的任意数值。在本发明的玻璃用组合物中，稀土氧化物RE₂O₃在提高玻璃的某些性能方面具有独特的能力，例如玻璃的抗弯强度、弹性模量、应变点等性能随稀土氧化物的加入而大幅上升，促使玻璃脆性降低，断裂韧性大幅增加，并且能够降低玻璃的高温粘度和高温体积电阻率，为玻璃大型工业制造，特别是电熔和/或电助熔方式熔融玻璃带来巨大便利。碱土金属、ZnO等网络外体引入玻璃组成后，过剩的氧原子使得玻璃结构中的桥氧键断裂生成非桥氧，这些非桥氧的存在显著降低了玻璃的抗弯强度。RE₂O₃的加入促使玻璃的内部结构发生变化，所生成的Si-O-RE化学键将玻璃中孤立岛状网络单元重新连接，可以改善玻璃的网络结构，从而可以大幅提高玻璃的抗弯强度、弹性模量、应变点、化学稳定性以及降低高温体积电阻率等性能。但是进一步增加RE₂O₃时，由于可供调整的非桥氧数量减少，过量的RE₂O₃对玻璃的上述性能影响不大。

综合考虑热稳定性、高温粘度和玻璃形成稳定性，以摩尔百分比计，B₂O₃/(B₂O₃+SiO₂)＜0.05。

综合考虑热稳定性和高温粘度，以摩尔百分比计，B₂O₃/(MgO+CaO+SrO+BaO)＜0.3。

综合考虑玻璃形成稳定性、热稳定性和机械性能，以摩尔百分比计，(SrO+BaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+Y₂O₃+La₂O₃+Lu₂O₃)＞0.3。

在本发明的铝硅酸盐玻璃组合物中，所述铝硅酸盐玻璃组合物还含有澄清剂，以各组分的总摩尔数为基准，所述澄清剂的含量≤0.5mol％，优选≤0.3mol％。

第二方面，本发明提供了一种制备铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括：

取满足所述铝硅酸盐玻璃组合物所需原材料混合后得到混合料M1，向M1中加入NH₄NO₃后得到混合料M2，混合料M2经熔融处理、退火处理和机械加工制得所述铝硅酸盐玻璃；

以得到100g所述铝硅酸盐玻璃为基准，所述NH₄NO₃的加入量为5-15g。

在本发明的方法中，优选地，所述方法还包括对机械加工处理得到的产物进行二次熔融拉薄处理。

优选情况下，所述铝硅酸盐玻璃的氧离子浓度V_o≥0.08mol/cm³，优选V_o≥0.084mol/cm³，进一步优选V_o≥0.086mol/cm³；

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀≥1680℃。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，应变点T_st≥740℃。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，液相线温度T_L≤1240℃。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，以单质硫S形式表征的硫元素含量＜100ppm；进一步优选地，本发明的铝硅酸盐玻璃，以单质硫S形式表征的硫元素含量＜50ppm。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃中以Fe₂O₃形式表征的铁氧化物含量＜150ppm。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃中以Cr₂O₃形式表征的铬氧化物含量＜50ppm。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃的密度≤2.75g/cm³，更优选＜2.65g/cm³；50-350℃的热膨胀系数＜40×10^-7/℃，更优选＜39.5×10^-7/℃；杨氏模量＞80GPa，更优选＞83GPa。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀为1690-1800℃，更优选为1690-1710℃；粘度为35000泊时对应的温度T₃₅₀₀₀为1250-1350℃，更优选为1265-1310℃；应变点T_st为740-765℃，更优选为750-765℃；液相线温度T_L＜1220℃。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，波长为308nm处的透过率≥72％，更优选≥74％；波长为343nm处的透过率≥84％，更优选≥86％；波长为550nm处的透过率≥91％，更优选≥92％。

优选情况下，本发明的铝硅酸盐玻璃，在600℃/10min条件下的热收缩率Y_t＜10ppm，更优选Y_t＜7ppm。

实施例

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可通过商购获得，如无特别说明，所用的方法为本领域的常规方法。

参照ASTM C-693测定玻璃密度，单位为g/cm³。

参照ASTM E-228使用卧式膨胀仪测定50-350℃的玻璃热膨胀系数，单位为10^-7/℃。

参照ASTM C-623测定玻璃杨氏模量，单位为GPa。

参照ASTM C-965使用旋转高温粘度计测定玻璃高温粘温曲线，其中，100P粘度对应的温度T₁₀₀，单位为℃；粘度为X泊对应的温度T_X，单位为℃。

参照ASTM C-829使用梯温炉法测定玻璃液相线温度T_L，单位为℃。

参照ASTM C-336使用退火点应变点测试仪测定玻璃应变点T_st，单位为℃。

使用岛津UV-2600型紫外可见分光光度计紫外-可见分光光度计测定玻璃透过率，玻璃样品厚度为0.5mm，分别取308nm、343nm、550nm处透过率，单位为％。

使用JY2000型电感耦合光谱仪(ICP)测试玻璃中的铁含量，以Fe₂O₃形式表征，单位为ppm；

使用CS-9900型红外碳硫分析仪测试玻璃中的硫含量，以S形式表征，单位为ppm；

采用如下热处理的方法(差值计算法)测定经过热处理后的热收缩率：将玻璃从25℃(测定初始长度，标记为L₀)以5℃/min的升温速率升温至600℃并在600℃保温10min，然后以5℃/min的降温速率降温至25℃，玻璃长度发生一定量的收缩，再次测量其长度，标记为L_t，则热收缩率Y_t表示为：

实施例1-7

按照表1所示称量各组分，混匀，将混合料倒入高锆砖坩埚(ZrO₂>85wt％)中，然后在1650℃电阻炉中加热48小时，并使用铂铑合金(80wt％Pt+20wt％Rh)搅拌器匀速缓慢搅拌。将熔制好的玻璃液浇注入不锈钢模具内，成形为规定的块状玻璃制品，然后将玻璃制品在退火炉中退火2小时，关闭电源随炉冷却到25℃。将玻璃制品进行切割、研磨、抛光，然后用去离子水清洗干净并烘干，制得厚度为0.5mm的玻璃成品。分别对各玻璃成品的各种性能进行测定，结果见表1。

实施例8-15

按照实施例1的方法，不同的是，混合料成分(对应玻璃组成)和得到的产品的性能测定结果见表2。

对比例1-7

按照实施例1的方法，不同的是，混合料成分(对应玻璃组成)和得到的产品的性能测定结果见表3。

表1

表2

表3

将表1-2实施例与表3中对比例的数据进行比较可知：本发明方法对于获得高紫外透过率、高应变点(高耐热性)、高粘度玻璃的问题有明显效果，使用本申请玻璃组合物及低铁、低硫、额外加入氧化剂方法制得的高粘度玻璃同时兼具紫外和可见光透过率高、热稳定性高、玻璃形成稳定性较高、机械强度高等优点。本发明的方法所制得的玻璃可用于制备显示器件和/或太阳能电池，尤其适用于制备平板显示产品的衬底玻璃基板材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性显示产品的载板玻璃材料和/或表面封装玻璃材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性太阳能电池的衬底玻璃基板材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票以及用于其他需要高热稳定性、高紫外透过率和机械稳定性玻璃材料的应用领域。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的氧离子浓度V_o≥0.08mol/cm³；

其中，以得到100g所述铝硅酸盐玻璃为基准，N_Si、N_Al、N_B、N_Mg、N_Ca、N_Sr、N_Ba、N_Zn、N_Y、N_La和N_Lu分别表示混合料M1中SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Y₂O₃、La₂O₃和Lu₂O₃的物质的量；N_NH4表示向M1中添加的NH₄NO₃的物质的量；m_o表示混合料M2熔融后所得到铝硅酸盐玻璃的质量，单位为g；ρ表示所得到铝硅酸盐玻璃的密度，单位为g/cm³；

所述铝硅酸盐玻璃由下述方法制得：将铝硅酸盐玻璃组合物混合后得到混合料M1，向M1中加入NH₄NO₃后得到混合料M2，混合料M2经熔融处理、退火处理和机械加工制得；

其中，以得到100g所述铝硅酸盐玻璃为基准，所述NH₄NO₃的加入量为5-15g；

其中，以所述铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃组合物含有67-74mol％的SiO₂、10-15mol％的Al₂O₃、0-5mol％的B₂O₃、1-10mol％的MgO、1-10mol％的CaO、0-3mol％的SrO、2-8mol％的BaO、0.1-4mol％的ZnO、0.1-4mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O，其中RE为稀土元素，R为碱金属，所述RE为Y、La和Lu。

2.根据权利要求1所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的氧离子浓度V_o≥0.084mol/cm³。

3.根据权利要求2所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的氧离子浓度V_o≥0.086mol/cm³。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀≥1680℃。

5.根据权利要求4所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的应变点T_st≥740℃。

6.根据权利要求4所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的液相线温度T_L≤1240℃。

7.根据权利要求4所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃中以单质硫S形式表征的硫元素含量＜100ppm。

8.根据权利要求4所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃中以Fe₂O₃形式表征的铁氧化物含量＜150ppm。

9.根据权利要求4所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃中以Cr₂O₃形式表征的铬氧化物含量＜50ppm。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的密度≤2.75g/cm³；50-350℃的热膨胀系数＜40×10^-7/℃；杨氏模量＞83GPa。

11.根据权利要求10所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，所述铝硅酸盐玻璃的密度＜2.7g/cm³；50-350℃的热膨胀系数＜39.5×10^-7/℃；杨氏模量＞83GPa。

12.根据权利要求10所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀为1690-1800℃；粘度为35000泊时对应的温度T₃₅₀₀₀为1250-1350℃；应变点T_st为740-765℃；液相线温度T_L＜1220℃。

13.根据权利要求12所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，粘度为100泊时对应的温度T₁₀₀为1690-1710℃；粘度为35000泊时对应的温度T₃₅₀₀₀为1265-1310℃；应变点T_st为750-765℃。

14.根据权利要求10所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，波长为308nm处的透过率≥72％；波长为343nm处的透过率≥84％；波长为550nm处的透过率≥91％。

15.根据权利要求14所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，波长为308nm处的透过率≥74％；波长为343nm处的透过率≥86％；波长为550nm处的透过率≥92％。

16.根据权利要求10所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，在600℃/10min条件下的热收缩率Y_t＜10ppm。

17.根据权利要求16所述的铝硅酸盐玻璃，其特征在于，在600℃/10min条件下的热收缩率Y_t＜7ppm。

18.权利要求1-17中任意一项所述的铝硅酸盐玻璃在制备显示器件和/或太阳能电池中的应用。

19.根据权利要求18所述的应用，特征在于，所述应用为在制备平板显示产品的衬底玻璃基板材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性显示产品的载板玻璃材料和/或表面封装玻璃材料和/或屏幕表面保护用玻璃膜层材料、柔性太阳能电池的衬底玻璃基板材料、安全玻璃、防弹玻璃、智能汽车玻璃、智能交通显示屏、智能橱窗和智能卡票以及用于其他需要高热稳定性、高紫外透过率和机械稳定性玻璃材料中的应用。