CN116143401A

CN116143401A - 无碱玻璃

Info

Publication number: CN116143401A
Application number: CN202310208613.3A
Authority: CN
Inventors: 德永博文; 小野和孝; 广濑元之
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2023-05-23
Also published as: CN112020484B; KR20210005601A; US20210024403A1; JPWO2019208584A1; CN112020484A; JP2023153200A; TW202003404A; WO2019208584A1

Abstract

本发明涉及一种无碱玻璃，所述无碱玻璃的应变点为650℃以上，50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为30×10^‑7/℃～45×10^‑7/℃，玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂为1500℃～1800℃，以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃包含：SiO₂：62％～70％、Al₂O₃：9％～16％、B₂O₃：0～12％、MgO：3％～10％、CaO：4％～12％、SrO：0～6％、Fe₂O₃：0.001％～0.04％，并且MgO+CaO+SrO+BaO为12％～25％，且所述无碱玻璃的β‑OH值为0.35/mm～0.85/mm。

Description

无碱玻璃

本申请是申请日为2019年4月23日、申请号为201980027779.7的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无碱玻璃。更详细而言，涉及适合作为在各种电子装置的产品中或在制造过程中使用的玻璃基板或支撑玻璃基板的紫外线透射性无碱玻璃。

背景技术

近年来，对紫外线透射率高的玻璃基板的需求不断提高。作为这样的基板的例子，可以列举：包含使用紫外线固化性树脂将两张玻璃基板贴合而得到的结构的液晶平板显示器等中的玻璃基板、和层叠在支撑玻璃基板上而制造的有机发光二极管(OLED)(例如包含聚酰亚胺层的柔性OLED)等的制造用支撑玻璃基板。在后者的例子中，在OLED的制造工序后，通过紫外线照射使支撑玻璃基板上的胶粘层非胶粘化，从而从OLED剥离支撑玻璃基板。对于以轻量化、薄型化或柔性化为特征的装置，为了在制造工序中确保必要的强度，这样的支撑玻璃基板是有用的。

当这些玻璃基板含有碱金属氧化物时，该碱金属离子扩散到在基板上形成的薄膜中，从而使膜特性变差。因此，要求这些玻璃基板为实质上不包含碱金属离子的无碱玻璃。

在专利文献1～3中记载了波长300nm下的按厚度0.5mm换算的紫外线透射率为40％～85％或50％～85％的无碱玻璃基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/175215号

专利文献2：日本特开2006-36625号公报

专利文献3：日本特开2006-36626号公报

发明内容

发明所要解决的问题

通常，大量生产的玻璃含有来自原料、制造工序的铁。铁在玻璃中以Fe²⁺或Fe³⁺的形式存在，特别是Fe³⁺在波长300nm以下的范围内具有吸收，因此为了提高无碱玻璃(以下，也简称为“玻璃”)的紫外线透射率，可以考虑减少玻璃中的铁量。然而，当降低玻璃的铁量时，在熔融工序中Fe²⁺的红外线吸收量降低，结果导致玻璃的热导率增加。于是，在窑内利用燃烧器火焰的热射线对玻璃坯料进行加热来制造玻璃时，导致窑内的熔融玻璃坯料的温度分布变小，因此对流速度降低，最终产品的气泡品质、均质性容易变差。这是因为澄清(气泡的除去)、均质性的实现依赖于充分的对流的存在。

本发明的课题在于提供一种在具有高紫外线透射率的同时能够适当地调节热导率的无碱玻璃。

用于解决问题的手段

本发明人发现，通过增加玻璃的β-OH，在保持低铁量和高紫外线透射率的状态下提高红外线吸收、即降低热导率。但是，当过度降低热导率时，位于窑底的熔融玻璃坯料过冷，反而难以流动，因此通过调节铁量和β-OH而将热导率控制在最佳的范围是重要的。

在本发明中包含以下的实施方式。

[1]

一种无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的应变点为650℃以上，50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为30×10^-7/℃～45×10^-7/℃，玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂为1500℃～1800℃，

以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃包含：

SiO₂：62％～70％、

Al₂O₃：9％～16％、

B₂O₃：0～12％、

MgO：3％～10％、

CaO：4％～12％、

SrO：0～6％、

Fe₂O₃：0.001％～0.04％，并且

MgO+CaO+SrO+BaO为12％～25％，且

所述无碱玻璃的β-OH值为0.35/mm～0.85/mm。

[2]

如[1]所述的无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的由下式A表示的值为7～30，

式A：

(3.119×10^-4T₂ ²-0.2014T₂-17.38)[Fe₂O₃]+(6.434×10^-7T₂ ²+0.0144T₂-7.842)[β-OH]

在式A中，[Fe₂O₃]为换算为Fe₂O₃的总铁的摩尔％的数值，[β-OH]为以/mm单位表示的数值。

[3]

如[1]或[2]所述的无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂下的有效热导率为40W/(m·K)～65W/(m·K)。

[4]

如[1]～[3]中任一项所述的无碱玻璃，其中，波长300nm下的按板厚0.5mm换算的所述无碱玻璃的透射率为50％以上。

[5]

如[1]～[4]中任一项所述的无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃为玻璃板的形状，并且厚度为0.05mm～3mm。

[6]

一种无碱玻璃的制造方法，其为[1]～[5]中任一项所述的无碱玻璃的制造方法，其中，所述无碱玻璃的制造方法包含利用浮法或熔合法将熔融玻璃成形的工序。

[7]

一种显示面板，其中，所述显示面板具有[1]～[5]中任一项所述的无碱玻璃。

[8]

一种半导体器件，其中，所述半导体器件具有[1]～[5]中任一项所述的无碱玻璃。

[9]

一种信息记录介质，其中，所述信息记录介质具有[1]～[5]中任一项所述的无碱玻璃。

发明效果

本发明的无碱玻璃具有高紫外线透射率，同时具有调节至所期望的值的热导率。因此，能够提供可以通过燃烧器火焰等加热手段加热效率良好地制造并且适合作为薄型显示器、有机电致发光等各种电子装置用玻璃基板或支撑玻璃基板的高品质的无碱玻璃。

具体实施方式

在本实施方式中，“无碱”玻璃是指实质上不含有Na₂O、K₂O等碱金属氧化物的玻璃。“实质上不含有”是指除了作为杂质不可避免地含有的物质以外不添加该成分。在本发明中，实质上不含有碱金属氧化物例如是指，碱金属氧化物的含量为0.5％以下，优选为0.2％以下，更优选为0.1％以下，更优选为0.08％以下，进一步优选为0.05％以下，最优选为0.03％以下(氧化物基准的摩尔％)。

根据本实施方式的无碱玻璃除了形成玻璃的骨架的SiO₂、Al₂O₃以外，还包含规定量的金属氧化物成分。以下，对根据本实施方式的无碱玻璃中的各成分的氧化物基准的含量进行说明。以下，只要没有特别说明，“％”是指“摩尔％”。

SiO₂的含量为62％～70％。SiO₂的含量优选为63％以上，更优选为64％以上，进一步优选为65％以上，特别优选为65.5％以上。当SiO₂的含量小于下限值时，具有应变点低，热膨胀系数和比重变高，而且耐氢氟酸性变差的倾向。需要说明的是，氢氟酸和缓冲氢氟酸(BHF：氢氟酸与氟化铵的混合液)是在与半导体形成、薄板化相关的蚀刻处理中通常使用的化学品。另一方面，SiO₂的含量优选为69％以下，更优选为68.5％以下，进一步优选为68％以下，特别优选为67.5％以下。当SiO₂的含量大于上限值时，具有玻璃粘度达到10²泊(dPa·s)时的温度(T₂)变高等，熔化性变差，失透温度上升的倾向。

Al₂O₃的含量为9％～16％。Al₂O₃的含量优选为10％以上，更优选为10.5％以上，进一步优选为10.8％以上，特别优选为11％以上。当Al₂O₃的含量小于下限值时，具有分相控制变得困难，应变点降低，热膨胀系数变高的倾向。另一方面，Al₂O₃的含量优选为15％以下，更优选为14％以下，进一步优选为13.8％以下，特别优选为13.5％以下。当Al₂O₃的含量大于上限值时，具有T₂上升从而熔化性变差，失透温度也变高的倾向。

B₂O₃的含量为0～12％。B₂O₃不是必要成分，但B₂O₃使制造时的玻璃的熔化反应性良好、降低失透温度、改善耐BHF性，因此可以含有B₂O₃。B₂O₃的含量优选为0.5％以上，更优选为0.8％以上，进一步优选为1％以上，特别优选为1.2％以上。另一方面，B₂O₃的含量优选为11％以下，更优选为10％以下，进一步优选为9％以下，特别优选为8.5％以下。当B₂O₃的含量大于上限值时，具有应变点降低的倾向。

MgO的含量为3％～10％。MgO的含量优选为4％以上，更优选为4.5％以上，进一步优选为5％以上，特别优选为5.5％以上。与其它的碱土类相比，MgO具有在不提高热膨胀系数的情况下提高熔化性、降低比重、而且提高耐氢氟酸性的效果，但是当其含量小于下限值时，难以充分得到这些效果。另一方面，MgO的含量优选为9.7％以下，更优选为9.5％以下，进一步优选为9.3％以下，特别优选为9.1％以下。当MgO的含量大于上限值时，失透温度有可能变高。

CaO的含量为4％～12％。CaO的含量优选为4.2％以上，更优选为4.5％以上，进一步优选为4.7％以上，特别优选为5％以上。在碱土类中，CaO仅次于MgO也具有不提高热膨胀系数并且不过大地降低应变点的特性，与MgO同样也提高熔化性。当其含量小于下限值时，难以充分得到这些效果。另一方面，CaO的含量优选为11.5％以下，更优选为11％以下，进一步优选为10.5％以下，特别优选为10％以下。当CaO的含量大于上限值时，具有热膨胀系数变高的倾向。另外，当CaO的含量大于上限值时，失透温度有可能变高。

SrO的含量为0～6％。为了在不使玻璃的失透温度上升的情况下提高玻璃制造时的熔化性，可以含有SrO。SrO的含量优选为0.1％以上，更优选为0.5％以上，进一步优选为1％以上，特别优选为1.2％以上。另一方面，SrO的含量优选为5.8％以下，更优选为5.5％以下，进一步优选为5.3％以下，特别优选为5.0％以下。当SrO的含量大于上限值时，具有比重和热膨胀系数变高，耐氢氟酸性变差的倾向。

BaO不是必要成分，但是为了在不使玻璃的失透温度上升的情况下提高熔化性，可以含有BaO。但是，当大量含有BaO时，具有比重变大，平均热膨胀系数变得过大的倾向。因此，BaO的含量优选为1％以下，更优选为0.5％以下，进一步优选为0.1％以下。特别优选实质上不含有BaO。

根据本实施方式的无碱玻璃的碱土金属氧化物的合计量、即MgO+CaO+SrO+BaO(以下也称为“RO”)为12％～25％。RO优选为13％以上，更优选为14％以上，进一步优选为15％以上，特别优选为15.5％以上。当RO小于下限值时，玻璃的熔化性变差。另外，当RO小于下限值，失透温度有可能上升。另一方面，RO优选为23％以下，更优选为21％以下，进一步优选为20.5％以下，特别优选为20％以下。当RO大于上限值时，具有应变点变低，比重变高，热膨胀系数变高，耐氢氟酸性变低的倾向。

根据本实施方式的无碱玻璃中的铁的含量以Fe₂O₃换算为0.001％～0.04％。Fe₂O₃优选为0.002％以上，更优选为0.003％以上，进一步优选为0.0035％以上，特别优选为0.004％以上。另外，Fe₂O₃优选为0.03％以下，更优选为0.02％以下，进一步优选为0.018％以下，特别优选为0.016％以下。

如上所述，Fe₂O₃的含量有助于紫外线透射率的降低，因此认为在要求紫外线透射性的玻璃中优选将Fe₂O₃的含量设定为低含量，但是当降低玻璃的Fe₂O₃含量时，结果红外线吸收能力也降低，导致热导率增加。在本实施方式中，对与后述的β-OH的平衡详细地进行了研究，结果发现了上述Fe₂O₃含量范围。

对于根据本实施方式的玻璃而言，除了上述各成分以外，为了提高其熔化性、澄清性、成形性等，还可以单独或组合含有以总量计为2％以下，优选为1％以下，更优选为0.5％以下的ZrO₂、ZnO、SO₃、F、Cl和SnO₂中的任意一种。

另一方面，为了不使设置在玻璃板表面上的金属或氧化物等薄膜的特性变差，根据本实施方式的玻璃优选实质上不含有P₂O₅。此外，为了使玻璃容易再利用，优选实质上不含有PbO、As₂O₃、Sb₂O₃。

根据本实施方式的无碱玻璃的作为水分量的指标的β-OH值为0.35/mm～0.85/mm。β-OH值优选为0.40/mm以上，更优选为0.45/mm以上，进一步优选为0.48/mm以上，特别优选为0.50/mm以上。另外，β-OH值优选为0.8/mm以下，更优选为0.77/mm以下，进一步优选为0.75/mm以下，特别优选为0.7/mm以下。

当升高β-OH值时，能够在不降低紫外线透射率的情况下降低热导率。但是，当过度降低热导率时，也可能产生如上所述的弊端。本发明人通过使用不同的铁量与β-OH值的组合来分析熔融温度附近的热导率的降低中的两者的贡献度，发现了特别适合于高紫外线透射性无碱玻璃的制造的上述β-OH值范围。

可以使用本领域技术人员已知的方法来调节无碱玻璃中的β-OH值。例如，可以通过使用氢氧化物作为玻璃原料(特别是Mg或Ca的供给源)或者提高熔融气氛的水蒸气分压或露点而将β-OH值调节得更高。

根据本实施方式的无碱玻璃的应变点为650℃以上。当应变点低于650℃时，在进行电子器件的制造中所需要的热处理时引起热收缩，可能导致成品率的降低。应变点优选为655℃以上，更优选为660℃以上，进一步优选为663℃以上，特别优选为665℃以上。应变点过高时，相应地需要提高成形装置的温度，具有成形装置的寿命降低的倾向，因此应变点优选为770℃以下，更优选为750℃以下，进一步优选为740℃以下，特别优选为730℃以下。

根据本实施方式的无碱玻璃的50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为30×10^-7/℃～45×10^-7/℃。50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数优选为33×10^-7/℃以上，更优选为35×10^-7/℃以上，进一步优选为36×10^-7/℃以上，特别优选为37×10^-7/℃以上。例如，在平板显示器的TFT侧基板的制造中，有时在无碱玻璃上依次层叠铜等的栅极金属膜和氮化硅等的栅极绝缘膜，但是当平均热膨胀系数小于下限值时，栅极绝缘膜与玻璃之间的膨胀率差变得过小。因此，因栅极金属膜的成膜而产生的玻璃的翘曲被栅极绝缘膜消除的效果降低。结果，有可能产生基板的翘曲变大、产生输送上的不良情况、或者曝光时的图案偏差变大等问题。另一方面，50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数优选为43×10^-7/℃以下，更优选为42×10^-7/℃以下，进一步优选为40×10^-7/℃以下，特别优选为39×10^-7/℃以下。平均热膨胀系数为上限值以下的玻璃的热冲击强，能够实现高成品率。

根据本实施方式的无碱玻璃的粘度达到10²泊(dPa·s)时的温度T₂为1500℃～1800℃。T₂优选为1550℃以上，更优选为1570℃以上，更优选为1580℃以上，特别优选为1600℃以上。当T₂小于下限值时，有可能玻璃的熔化温度与澄清温度背离，从而玻璃的澄清性变差。另外，当T₂小于下限值时，容易进行由低粘度的熔融液导致的熔化炉的侵蚀，制造装置的寿命有可能变短。另一方面，T₂优选为1750℃以下，更优选为1730℃以下，进一步优选为1700℃以下，特别优选为1660℃以下。当T₂大于上限值时，玻璃的熔化性差，需要高温，因此增加对制造装置的负担。

根据本实施方式的无碱玻璃的粘度达到10⁴泊(dPa·s)时的温度T₄优选为1400℃以下，更优选为1370℃以下，进一步优选为1350℃以下，特别优选为1320℃以下。具有这些T₄的玻璃适合于利用浮法的成形。当T₄高时，有可能极大地缩短浮抛窑的壳体结构物、加热器的寿命。

根据本实施方式的无碱玻璃优选玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂下的玻璃的有效热导率为40W/(m·K)～65W/(m·K)。T₂下的有效热导率更优选为45W/(m·K)以上，进一步优选为50W/(m·K)以上，特别优选为55W/(m·K)以上。另外，T₂下的玻璃的有效热导率更优选为63W/(m·K)以下，进一步优选为60W/(m·K)以下，特别优选为57W/(m·K)以下。

有效热导率是指通过稳态法(J.Am.Cer.Soc.44,1961,pp.333-339)测定的热导率，有时也称为“表观热导率”。通过在温度T₂下具有上述的有效热导率，在利用加热进行玻璃熔融时产生最佳的对流速度，加热变得有效率，进而能够提供气泡品质和均质性优异的玻璃产品。

根据本实施方式的无碱玻璃的由式A表示的值优选为7～30。

式A：

在此，[Fe₂O₃]为换算为Fe₂O₃的总铁的摩尔％的数值，[β-OH]为以/mm单位表示的数值。

上述式A是通过详细地分析在不同的温度下Fe₂O₃量和β-OH值各自对热导率的降低有多大贡献而导出的。

由式A表示的值为表示与无碱玻璃既不含水分也不含铁的情况相比热导率降低多少的指标，式A的值越大，表示热导率的降低幅度越大。式A的值更优选为10以上，进一步优选为12以上，特别优选为14以上。另外，式A的值更优选为25以下，进一步优选为20以下，特别优选为17以下。

优选波长300nm下的按板厚0.5mm换算的根据本实施方式的无碱玻璃的透射率为50％以上。由此，确保了适合作为各种电子器件用基板或支撑基板的紫外线透射性。上述透射率更优选为60％以上，进一步优选为70％以上，特别优选为80％以上。

根据本实施方式的无碱玻璃优选为玻璃板的形状。玻璃板的厚度优选为3mm以下，更优选为2mm以下，更优选为1.5mm以下，进一步优选为1.2mm以下，特别优选为0.8mm以下。另外，玻璃板的厚度优选为0.05mm以上，更优选为0.1mm以上，更优选为0.15mm以上，进一步优选为0.2mm以上，特别优选为0.3mm以上。

根据本实施方式的无碱玻璃可以通过适当地组合本领域技术人员已知的方法来制造。例如，以成为上述规定的组成的方式调配上述各成分的原料，将其连续地投入到熔化炉中，加热至1500℃～1800℃进行熔化而得到熔融玻璃。利用成形装置将所得到的熔融玻璃成形为规定板厚的玻璃带，将该玻璃带缓慢冷却，然后进行切割。

本实施方式的玻璃和玻璃板的制造方法没有特别限制，可以应用各种方法。例如，以成为目标组成的方式调配各成分的原料，并在玻璃熔窑中对其进行加热熔融。通过鼓泡、搅拌、添加澄清剂等使玻璃均质化，并利用浮法、压制法、熔合法或下拉法等方法成形为规定厚度的玻璃板。在缓慢冷却后根据需要进行磨削、研磨等加工后，可以得到规定的尺寸、形状的玻璃基板。通过使用熔合法，玻璃化转变温度附近的平均冷却速度变快，在通过氢氟酸蚀刻处理对所得到的玻璃板进一步进行薄膜化时，进行了蚀刻处理的一侧的面上的玻璃板的表面粗糙度变得更小。

从稳定地生产大型的板玻璃(例如一边为1800mm以上)的观点考虑，优选使用浮法。

大型基板例如是指至少一边为1800mm以上的玻璃板，作为具体的例子，优选长边为1800mm以上、短边为1500mm以上的玻璃板。本实施方式的无碱玻璃更优选使用至少一边为2400mm以上的玻璃板、例如长边为2400mm以上、短边为2100mm以上的玻璃板，进一步优选使用至少一边为3000mm以上的玻璃板、例如长边为3000mm以上、短边为2800mm以上的玻璃板，特别优选使用至少一边为3200mm以上的玻璃板、例如长边为3200mm以上、短边为2900mm以上的玻璃板，最优选使用至少一边为3300mm以上的玻璃板、例如长边为3300mm以上、短边为2950mm以上的玻璃板。

接着，对本发明的一个实施方式的显示面板进行说明。

本实施方式的显示面板具有上述实施方式的无碱玻璃作为玻璃基板。只要具有上述实施方式的无碱玻璃，则对显示面板没有特别限制，可以是液晶显示面板、有机电致发光显示面板等各种显示面板。

以薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的情况为例，所述薄膜晶体管液晶显示器具有：在其表面上形成有栅电极线和栅极绝缘用氧化物层、而且在该氧化物层表面上形成有像素电极的显示面电极基板(阵列基板)、和在其表面上形成有RGB滤色片和对电极的滤色器基板，并且将液晶材料夹在彼此成对的该阵列基板与该滤色器基板之间而构成单元。液晶显示面板除了这样的单元以外，还包含外围电路等其它元件。本实施方式的液晶显示面板在构成单元的一对基板中的至少一者中使用了上述实施方式的无碱玻璃。

接着，本发明的一个实施方式的半导体器件具有上述实施方式的无碱玻璃作为玻璃基板。具体而言，例如，具有上述实施方式的无碱玻璃作为MEMS、CMOS、CIS等图像传感器用玻璃基板。另外，具有上述实施方式的无碱玻璃作为投影用途的显示器件用保护玻璃、例如LCOS(硅上液晶)的保护玻璃。

接着，本发明的一个实施方式的信息记录介质具有上述实施方式的无碱玻璃作为玻璃基板。具体而言，例如，具有上述实施方式的无碱玻璃作为磁记录介质用或光盘用玻璃基板。作为磁记录介质，例如有能量辅助方式的磁记录介质、垂直磁记录方式的磁记录介质。

实施例

以下，通过实施例和比较例更详细地说明本发明的实施方式，但本发明不限于这些实施例。

以玻璃组成成为表1和2所示的目标组成(单位：摩尔％)的方式调配各成分的原料，使用铂坩埚在1650℃的温度下用搅拌器搅拌的同时熔化6小时。在熔化后，将其倾倒至碳板上，在玻璃化转变温度+30℃下保持60分钟，然后以每分钟1℃冷却至室温，对所得到的无碱玻璃进行镜面研磨而制成玻璃板，并进行各种评价。例1～4、7～10为本发明的实施例，例5、6、11、12为比较例。

使用X射线荧光装置(XRF)(理学公司制造，ZSX100e)测定通过上述得到的玻璃的表面上的各成分的X射线强度并进行定量分析，确认了组成。

根据JIS R3102(1995年)中规定的方法并使用差示热膨胀计(TMA)测定了50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数(单位：×10^-7/℃)。根据JIS R3103-2(2001年)中规定的方法并通过纤维伸长法测定了应变点(单位：℃)。利用旋转粘度计测定了T₂和T₄。对于热导率，根据稳态法(J.Am.Cer.Soc.44,1961,pp.333-339)测定了玻璃的有效热导率(以下，也称为Keff)。

在用有效热导率测定用坩埚在温度T₂下熔化各例的玻璃而制成玻璃熔液之后，对温度T₂下的玻璃的有效热导率(Keff)进行了评价。

有效热导率(Keff)通过分别测定如下参数并使用式B而得到：将装有玻璃熔液的坩埚的热导率设为Kr、将所述坩埚的底面的厚度设为dr、将所述坩埚内的玻璃熔液的深度设为dg、将玻璃熔液表面的温度设为Ts、将玻璃熔液与坩埚内底面的界面处的坩埚内底面温度设为Tb、将坩埚外底面上的坩埚外底面温度设为Tr。

式B：Keff＝Kr{(Tb-Tr)/(Ts-Tb)}(dg/dr)

坩埚的热导率Kr通过使用表3所示的已知有效热导率的玻璃1、2分别测定坩埚的底面的厚度dr、玻璃熔液的深度dg、玻璃熔液表面的温度Ts、玻璃熔液与坩埚内底面的界面温度Tb、坩埚外底面的温度Tr并使用式B求出。

紫外线透射率根据ISO-9050：2003并利用日立分光光度计U-4100进行了测定。求出了波长300nm下的按板厚0.5mm换算的透射率。

β-OH值通过以下方式求出：以板厚成为0.70mm～2.0mm的方式进行玻璃试样的双面镜面研磨，然后使用FT-IR在波数4000cm^-1～2000cm^-1的范围内进行透射率测定。将波数4000cm^-1下的透射率设为τ₁[％]、将波数3600cm^-1附近的透射率的极小值设为τ₂[％]、将玻璃的板厚设为X[mm]，根据下式求出了β-OH值。需要说明的是，以使得τ₂落入20％～60％的范围内的方式调节了玻璃试样的板厚。

β-OH[mm^-1]＝(1/X)log₁₀(τ₁/τ₂)

表1

表2

表3

	玻璃1	玻璃2
			SiO₂	71.3	69.3
Al₂O₃	1.0	1.1
			CaO	9.1	9.0
MgO	5.7	6.9
			Na₂O	12.5	12.8
K₂O	0.3	0.5
			TiO₂	0.022	0.015
Fe₂O₃	0.031	0.449
			Co	0	0.0233
Se	0	0.0023
			Cr	0	0.0040
有效热导率(1600℃)[W/(m·K)]	119.0	19.7
			有效热导率(1500℃)[W/(m·K)]	87.4	17.4
有效热导率(1400℃)[W/(m·K)]	62.8	15.2
			有效热导率(1300℃)[W/(m·K)]	45.2	12.9
有效热导率(1200℃)[W/(m·K)]	34.5	10.7
			有效热导率(1100℃)[W/(m·K)]	30.7	8.4

如表1、2所示，例1～4、7～10的玻璃的各成分的含量，特别是Fe₂O₃和β-OH值处于规定的范围内，在保持高紫外线透射率的同时，确保了适度的低热导率。因此，这些玻璃可以制造成气泡品质和均质性优异的无碱玻璃。还确保了适合作为各种电子器件用基板或支撑基板的物性。

与此相对，例5和11的玻璃的Fe₂O₃的含量多，因此热导率变低，另一方面，无法确保必要的紫外线透射率。例6和12的玻璃通过低铁化实现了高紫外线透射率，但是热导率变得过高。例6和12的玻璃的热导率高、最终产品的气泡品质、均质性差。可以理解，例6和12的玻璃的该缺点在例1～4、7～10的玻璃中由β-OH值所弥补。

详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下各种变更或修正，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

本申请基于2018年4月27日申请的日本专利申请2018-086580，其内容作为参照并入本申请中。

产业实用性

本发明的实施方式的无碱玻璃能够用于包含全部电子器件的各种用途，特别是能够适合用于薄型显示器装置、有机电致发光装置用玻璃基板或支撑玻璃基板等要求高紫外线透射率的用途中。

Claims

1.一种无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的应变点为650℃以上，50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为30×10^-7/℃～45×10^-7/℃，玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂为1500℃～1800℃，

以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃包含：

SiO₂：62％～70％、

Al₂O₃：9％～16％、

B₂O₃：0.5～12％、

MgO：5.6％～10％、

CaO：4％～10％、

SrO：0.1～6％、

Fe₂O₃：0.001％～0.04％，

MgO+CaO+SrO+BaO为15.6％～20.5％，

所述无碱玻璃的由下式A表示的值为7～30，

式A：

2.如权利要求1所述的无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的β-OH值为0.35/mm～0.85/mm。

3.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂下的有效热导率为40W/(m·K)～65W/(m·K)。

4.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其中，波长300nm下的按板厚0.5mm换算的所述无碱玻璃的透射率为50％以上。

5.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃为玻璃板的形状，并且厚度为0.05mm～3mm。

6.一种无碱玻璃的制造方法，其为权利要求1或2所述的无碱玻璃的制造方法，其中，所述无碱玻璃的制造方法包含利用浮法或熔合法将熔融玻璃成形的工序。

7.一种显示面板，其中，所述显示面板具有权利要求1或2所述的无碱玻璃。

8.一种半导体器件，其中，所述半导体器件具有权利要求1或2所述的无碱玻璃。

9.一种信息记录介质，其中，所述信息记录介质具有权利要求1或2所述的无碱玻璃。