JP2013518021A - アルミノケイ酸ガラスから作製される基板ガラスを有する光電池 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
SiO2 45〜68重量%
Al2O3 >5〜18重量%
Na2O 0〜5重量%
K2O >9〜15重量%
ただし、Na2O+K2O ≧10重量%
CaO 0〜10重量%
SrO 0.5〜18重量%
BaO 0〜10重量%
CaO+SrO+BaO 8〜<17重量%
ZrO2 1〜6重量%
TiO2 0.2〜5重量%。
SiO2 45〜68重量%
Al2O3 0〜20重量%
ZrO2 0〜20重量%
B2O3 0〜10重量%
Na2O 2〜12重量%
K2O 3.5〜9重量%
CaO 1〜13重量%
MgO 0〜8重量%、
SiO2+Al2O3+ZrO2の合計は≦70重量%であり、Al2O3+ZrO2の合計は≧2重量%であり、Na2O+K2Oの合計は≧8重量%であり、所望に応じて、酸化物BaOおよび/またはSrOが、11重量%≦MgO+CaO−BaO+SrO>30重量%であるような量で与えられる。このガラス組成物は、耐火性窓ガラス、特にプラズマシールド、エレクトロルミネセンスシールド、および冷陰極シールド(cold cathode shields)(電界放出ディスプレイ)の生産のために使用される。
SiO2 59〜68重量%
Al2O3 9.5〜15重量%
Li2O 0〜1重量%
Na2O 3〜18重量%
K2O 0〜3.5重量%
MgO 0〜15重量%
CaO 0〜15重量%
SrO 0〜4.5重量%
BaO 0〜1重量%
TiO2 0〜2重量%
ZrO2 1〜10重量%。
このガラス組成物は、例えば、磁気記録媒体用のガラス基板として使用される。
SiO2 49〜69重量%
B2O3 0〜2重量%
好ましくはB2O3 0重量%
Al2O3 >4.7〜15重量%
好ましくはAl2O3 >9〜15.5重量%
より好ましくはAl2O3 >11〜15.5重量%
Li2O 0〜4重量%
好ましくはLi2O 0〜<0.3重量%
Na2O 10〜16重量%
K2O >0〜8重量%
好ましくはK2O >0〜<5重量%
特にK2O >2〜<5重量%
Li2O+Na2O+K2Oの合計は>12〜19重量%であり、
MgO >0〜6重量%
好ましくはMgO >2〜5.5重量%
CaO >0〜<5重量%
好ましくはCaO 2〜<5重量%
SrO 0〜8重量%
好ましくはSrO 0〜5重量%
より好ましくはSrO 0〜<3重量%
特に好ましくはSrO 0〜<0.5重量%
BaO >1〜10重量%
好ましくはBaO 1.1〜9重量%
特に好ましくはBaO 2〜8.5重量%、
MgO+CaO+SrO+BaOの合計は7〜16重量%であり、
F 0〜3重量%
好ましくはF >0〜0.3重量%
TiO2 0〜6重量%
好ましくはTiO2 >0.1〜5重量%
Fe2O3 0〜0.5重量%
ZrO2 >0〜6重量%
好ましくはZrO2 1〜6重量%
特に好ましくはZrO2 1.5〜5重量%、
BaO+ZrO2の合計は4〜15重量%であり、
好ましくはBaO+ZrO2の合計は5〜15重量%であり、
ZnO2 0〜5重量%
好ましくはZnO2 0.5〜3重量%
CeO2 0〜2重量%
WO3 0〜3重量%
Bi2O3 0〜3重量%
MoO3 0〜3重量%、
CaO:MgOの比(重量%)は0.5〜1.7の範囲にある。硫酸塩、塩化物、Sb2O3、As2O3、SnO2などの典型的な清澄剤(refining agent)が上記のガラス/ガラス融液に加えられてもよい。
SiO2 48〜58重量%
B2O3 0〜1重量%
好ましくはB2O3 0重量%
Al2O3 12〜16重量%
好ましくはAl2O3 >12〜15重量%
Li2O 0〜1重量%
好ましくはLi2O 0〜<0.3重量%
Na2O 10〜14重量%
K2O 1〜5重量%
好ましくはK2O 2〜4重量%
Li2O+Na2O+K2Oの合計は、11〜17重量%であり、
MgO 1.5〜6重量%
CaO 3〜4.5重量%
好ましくはCaO 3〜<4.5重量%
SrO 0〜3重量%
好ましくはSrO 0〜<0.5重量%
BaO 3〜10重量%
好ましくはBaO 4〜9.5重量%
特に好ましくはBaO 5〜8.5重量%、
MgO+CaO+SrO+BaOの合計は7〜18重量%であり、
好ましくはMgO+CaO+SrO+BaOの合計は12〜17重量%であり、
F 0〜3重量%
好ましくはF >0〜1重量%
TiO2 0〜3重量%
好ましくはTiO2 0〜2重量%
特に好ましくはTiO2 0〜1重量%
Fe2O3 0〜0.5重量%
ZrO2 >0〜7重量%
好ましくはZrO2 1〜6重量%
特に好ましくはZrO2 1.5〜6重量%、
BaO+ZrO2の合計は8〜15重量%であり
好ましくはBaO+ZrO2の合計は10〜15重量%であり、
より好ましくはBaO+ZrO2の合計は8〜13重量%であり、
ZnO2 0〜5重量%
好ましくはZnO2 0.5〜2重量%
CeO2 0〜2重量%
WO3 0〜3重量%
Bi2O3 0〜3重量%
MoO3 0〜3重量%、
CaO:MgOの比(重量%)は0.5〜1.7の範囲にある。硫酸塩、塩化物、Sb2O3、As2O3、SnO2などの典型的な清澄剤が上記ガラス/ガラス融液に加えられてもよい。
Tg 転移温度[℃]
VA 粘度が104dPasになる加工温度[℃]
OEG 上部失透温度(upper devitrification temperature)[℃]
UEG 下部失透温度(lower devitrification temperature)[℃]
Kgmax℃ 最大結晶成長速度を有する温度[℃]
Kgmax 最大結晶成長速度[μm/分]。
a)試料調製
試料を乳鉢の中で粉砕し、その後ふるいの中で>1.6mmの粒分へとふるいにかけた。
b)実施
2タイプのキャリアプレートがあり、これらを用いて1つまたは2つの試料を、勾配炉の中で同時に焼入れしてもよい。デバイス白金製のプレートは、互いに対して5mmの距離で互いにずれた2列の円錐形のへこみを有し、これらのへこみの中へ、等しいサイズの試料片を置く。既知の結晶化傾向を有するガラスの場合は、炉を、予想されるOEGのおよそ50K上に設定し、未知のガラスの場合には、Tmin〜Tg+50℃を有する範囲を設定する。
Claims (16)
- 光電池、好ましくは薄膜光電池であって、アルミノケイ酸ガラスから作製される基板を含み、前記アルミノケイ酸ガラスは、SiO2およびAl2O3ならびにアルカリ酸化物Na2Oおよびアルカリ土類酸化物CaO、MgO、およびBaO、ならびに任意にさらなる成分を有するガラス組成物を含み、前記ガラス組成物は、10〜16重量%、好ましくは>10〜14重量%、より好ましくは>10〜13重量%のNa2O、>0〜<5重量%、好ましくは0.1〜4.9重量%、より好ましくは1〜4.7重量%、さらにより好ましくは3〜4.7重量%、特に好ましくは3〜<4.5重量%のCaO、および>1〜10重量%、好ましくは1.1〜10重量%、より好ましくは1.25〜10重量%、さらにより好ましくは1.5〜10重量%、特に好ましくは1.75〜10重量%のBaOを含有し、CaO:MgOの比(重量%)は0.5〜1.7の範囲にある光電池、好ましくは薄膜光電池。
- 前記アルミノケイ酸ガラスは、>0〜6重量%、より好ましくは1.5〜6重量%の範囲、さらにより好ましくは1.5〜5.5重量%の範囲、特に好ましくは2〜5.5重量%の範囲の量のMgOを含有する、請求項1に記載の光電池、好ましくは薄膜光電池。
- 前記アルミノケイ酸ガラスにおけるCaO:MgOの比(重量%)は0.8〜1.6の範囲、好ましくは1.1〜1.55の範囲にある、請求項1または請求項2に記載の光電池、好ましくは薄膜光電池。
- 前記アルミノケイ酸ガラスにおいて、MgO+CaO+SrO+BaOの合計は、7〜18重量%の範囲、好ましくは7〜17重量%の範囲、特に9〜16重量%の範囲、なお特に好ましくは12〜16重量%の範囲にある、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光電池、好ましくは薄膜光電池。
- 前記アルミノケイ酸ガラスは、以下のガラス組成物を含むかまたは以下のガラス組成物からなる(酸化物基準の重量%による)、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光電池、好ましくは薄膜光電池。
SiO2 49〜69重量%
B2O3 0〜2重量%
好ましくはB2O3 0重量%
Al2O3 >4.7〜15重量%
好ましくはAl2O3 >9〜15.5重量%
より好ましくはAl2O3 >11〜15.5重量%
Li2O 0〜4重量%
好ましくはLi2O 0〜<0.3重量%
Na2O 10〜16重量%
K2O >0〜8重量%
好ましくはK2O >0〜<5重量%
特にK2O >2〜<5重量%、
Li2O+Na2O+K2Oの合計は>12〜19重量%であり、
MgO >0〜6重量%
好ましくはMgO >2〜5.5重量%
CaO >0〜<5重量%
好ましくはCaO 2〜<5重量%
SrO 0〜8重量%
好ましくはSrO 0〜5重量%
より好ましくはSrO 0〜<3重量%
BaO >1〜10重量%
好ましくはBaO 1.1〜9重量%
特に好ましくはBaO 2〜8.5重量%、
MgO+CaO+SrO+BaOの合計は7〜16重量%であり、
F 0〜3重量%
好ましくはF >0〜0.3重量%
TiO2 0〜6重量%
好ましくはTiO2 >0.1〜5重量%
Fe2O3 0〜0.5重量%
ZrO2 >0〜6重量%
好ましくはZrO2 1〜6重量%
特に好ましくはZrO2 1.5〜5重量%、
BaO+ZrO2の合計は4〜15重量%であり
好ましくはBaO+ZrO2の合計は5〜15重量%であり、
ZnO2 0〜5重量%
好ましくはZnO2 0.5〜3重量%
CeO2 0〜2重量%
WO3 0〜3重量%
Bi2O3 0〜3重量%
MoO3 0〜3重量%、
CaO:MgOの比(重量%)は、0.5〜1.7の範囲にある。 - 前記アルミノケイ酸ガラスは、以下のガラス組成物を含むかまたは以下のガラス組成物からなる(酸化物基準の重量%による)、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光電池、好ましくは薄膜光電池。
SiO2 48〜58重量%
B2O3 0〜1重量%
好ましくはB2O3 0重量%
Al2O3 12〜16重量%
好ましくはAl2O3 >12〜15重量%
Li2O 0〜1重量%
好ましくはLi2O 0〜<0.3重量%
Na2O 10〜14重量%
K2O 1〜5重量%
好ましくはK2O 2〜4重量%
Li2O+Na2O+K2Oの合計は、11〜17重量%であり、
MgO 1.5〜6重量%
CaO 3〜4.5重量%
好ましくはCaO 3〜<4.5重量%
SrO 0〜3重量%
好ましくはSrO 0〜<0.5重量%
BaO 3〜10重量%
好ましくはBaO 4〜9.5重量%
特に好ましくはBaO 5〜8.5重量%、
MgO+CaO+SrO+BaOの合計は7〜18重量%であり、
好ましくはMgO+CaO+SrO+BaOの合計は12〜17重量%であり、
F 0〜3重量%
好ましくはF >0〜1重量%
TiO2 0〜3重量%
好ましくはTiO2 0〜2重量%
特に好ましくはTiO2 0〜1重量%
Fe2O3 0〜0.5重量%
ZrO2 >0〜7重量%
好ましくはZrO2 1〜6重量%
特に好ましくはZrO2 1.5〜6重量%、
BaO+ZrO2の合計は8〜15重量%であり
好ましくはBaO+ZrO2の合計は10〜15重量%であり、
より好ましくはBaO+ZrO2の合計は8〜13重量%であり、
ZnO2 0〜5重量%
好ましくはZnO2 0.5〜2重量%
CeO2 0〜2重量%
WO3 0〜3重量%
Bi2O3 0〜3重量%
MoO3 0〜3重量%、
CaO:MgOの比(重量%)は、0.5〜1.7の範囲にある。 - 前記アルミノケイ酸ガラスは、580℃を超える転移温度Tg、1200℃未満の加工温度VA、および20〜300℃の温度範囲における8.5〜10×10−6/Kの範囲の熱膨張係数を有する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光電池、好ましくは薄膜光電池。
- 前記基板は、管状ガラスの形態で提供され、好ましくは、インナーチューブの形態で実施され、アウターチューブの形態での保護チューブによって取り囲まれ、前記インナーチューブは、そして任意に前記アウターチューブも、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のアルミノケイ酸ガラスから構築されている、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の光電池。
- 光電池用、好ましくは薄膜光電池用、特にCdTe、CIS、もしくはCIGSなどの複合型半導体材料に基づく光電池用、好ましくは薄膜光電池用の基板ガラス、スーパーストレート構造ガラス、および/またはカバーガラスとしてのアルミノケイ酸ガラスの使用であって、前記アルミノケイ酸ガラスは、SiO2およびAl2O3ならびにアルカリ酸化物Na2Oおよびアルカリ土類酸化物CaO、MgO、およびBaO、ならびに任意にさらなる成分を有するガラス組成物を含み、前記ガラス組成物は、10〜16重量%、好ましくは>10〜14重量%、より好ましくは>10〜13重量%のNa2O、>0〜<5重量%、好ましくは0.1〜4.9重量%、より好ましくは1〜4.7重量%、さらにより好ましくは3〜4.7重量%、特に好ましくは3〜<4.5重量%のCaO、および>1〜10重量%、好ましくは1.1〜10重量%、より好ましくは1.25〜10重量%、さらにより好ましくは1.5〜10重量%、特に好ましくは1.75〜10重量%のBaOを含有し、CaO:MgOの比(重量%)は0.5〜1.7の範囲にある、使用。
- 前記アルミノケイ酸ガラスは、>0〜6重量%、より好ましくは1.5〜6重量%の範囲、さらにより好ましくは1.5〜5.5重量%の範囲、特に好ましくは2〜5.5重量%の範囲の量のMgOを含有する、請求項9に記載の使用。
- 前記アルミノケイ酸ガラスにおけるCaO:MgOの比(重量%)は0.8〜1.6の範囲、好ましくは1.1〜1.55の範囲にある、請求項9または請求項10に記載の使用。
- 前記アルミノケイ酸ガラスにおいて、MgO+CaO+SrO+BaOの合計は、7〜18重量%の範囲、好ましくは7〜17重量%の範囲、特に9〜16重量%の範囲、なお特に好ましくは12〜16重量%の範囲にある、請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の使用。
- 前記アルミノケイ酸ガラスは、以下のガラス組成物を含むかまたは以下のガラス組成物からなる(酸化物基準の重量%による)、請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の使用。
SiO2 49〜69重量%
B2O3 0〜2重量%
好ましくはB2O3 0重量%
Al2O3 >4.7〜15重量%
好ましくはAl2O3 >9〜15.5重量%
より好ましくはAl2O3 >11〜15.5重量%
Li2O 0〜4重量%
好ましくはLi2O 0〜<0.3重量%
Na2O 10〜16重量%
K2O >0〜8重量%
好ましくはK2O >0〜<5重量%
特にK2O >2〜<5重量%、
Li2O+Na2O+K2Oの合計は>12〜19重量%であり、
MgO >0〜6重量%
好ましくはMgO >2〜5.5重量%
CaO >0〜<5重量%
好ましくはCaO 2〜<5重量%
SrO 0〜8重量%
好ましくはSrO 0〜5重量%
より好ましくはSrO 0〜<3重量%
BaO >1〜10重量%
好ましくはBaO 1.1〜9重量%
特に好ましくはBaO 2〜8.5重量%、
MgO+CaO+SrO+BaOの合計は、7〜16重量%であり、
F 0〜3重量%
好ましくはF >0〜0.3重量%
TiO2 0〜6重量%
好ましくはTiO2 >0.1〜5重量%
Fe2O3 0〜0.5重量%
ZrO2 >0〜6重量%
好ましくはZrO2 1〜6重量%
特に好ましくはZrO2 1.5〜5重量%、
BaO+ZrO2の合計は、4〜15重量%であり
好ましくはBaO+ZrO2の合計は5〜15重量%であり、
ZnO2 0〜5重量%
好ましくはZnO2 0.5〜3重量%
CeO2 0〜2重量%
WO3 0〜3重量%
Bi2O3 0〜3重量%
MoO3 0〜3重量%、
CaO:MgOの比(重量%)は0.5〜1.7の範囲にある。 - 前記アルミノケイ酸ガラスは、以下のガラス組成物を含むかまたは以下のガラス組成物からなる(酸化物基準の重量%による)、請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の使用。
SiO2 48〜58重量%
B2O3 0〜1重量%
好ましくはB2O3 0重量%
Al2O3 12〜16重量%
好ましくはAl2O3 >12〜15重量%
Li2O 0〜1重量%
好ましくはLi2O 0〜<0.3重量%
Na2O 10〜14重量%
K2O 1〜5重量%
好ましくはK2O 2〜4重量%
Li2O+Na2O+K2Oの合計は11〜17重量%であり、
MgO 1.5〜6重量%
CaO 3〜4.5重量%
好ましくはCaO 3〜<4.5重量%
SrO 0〜3重量%
好ましくはSrO 0〜<0.5重量%
BaO 3〜10重量%
好ましくはBaO 4〜9.5重量%
特に好ましくはBaO 5〜8.5重量%、
MgO+CaO+SrO+BaOの合計は7〜18重量%であり、
好ましくはMgO+CaO+SrO+BaOの合計は12〜17重量%であり、
F 0〜3重量%
好ましくはF >0〜1重量%
TiO2 0〜3重量%
好ましくはTiO2 0〜2重量%
特に好ましくはTiO2 0〜1重量%
Fe2O3 0〜0.5重量%
ZrO2 >0〜7重量%
好ましくはZrO2 1〜6重量%
特に好ましくはZrO2 1.5〜6重量%、
BaO+ZrO2の合計は8〜15重量%であり
好ましくはBaO+ZrO2の合計は10〜15重量%であり、
より好ましくはBaO+ZrO2の合計は8〜13重量%であり、
ZnO2 0〜5重量%
好ましくはZnO2 0.5〜2重量%
CeO2 0〜2重量%
WO3 0〜3重量%
Bi2O3 0〜3重量%
MoO3 0〜3重量%、
CaO:MgOの比(重量%)は、0.5〜1.7の範囲にある。 - 前記アルミノケイ酸ガラスは、580℃を超える転移温度Tg、1200℃未満の加工温度VA、および20〜300℃の温度範囲における8.5〜10×10−6/Kの範囲の熱膨張係数を有する、請求項9から請求項14のいずれか1項に記載の使用。
- 前記基板は、管状ガラスの形態で提供され、好ましくは、インナーチューブの形態で実施され、アウターチューブの形態での保護チューブによって取り囲まれ、前記インナーチューブは、そして任意に前記アウターチューブも、請求項9から請求項15のいずれか1項に記載のアルミノケイ酸ガラスから構築されている、請求項9から請求項15のいずれか1項に記載の使用。
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