JP2016517841A - 無アルカリホスホホウケイ酸ガラス - Google Patents

Abstract

無アルカリホスホホウアルミノケイ酸ガラスが提供される。ガラスが、網目形成成分ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３と、Ａｌ２Ｏ３およびＰ２Ｏ５の少なくとも１つとを含有する。いくつかの実施形態において、ガラスが、約７８ＧＰａ未満のヤング率および／または約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された約３８×１０−７／℃未満の熱膨脹率を有してもよい。ガラスが、電子デバイスのためのカバーガラスまたはガラス積層体のための外側クラッド層として使用されてもよい。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１３年５月９日に出願された米国仮特許出願第６１／８２１，４２６号（その内容に依拠し、その全体において参照によって本明細書に組み込む）の米国法典第３５編第１１９条下の優先権の利益を請求する。

本開示は、アルカリ金属またはそれらの酸化物を含有しないガラスに関する。より詳しくは、本開示は、スロット延伸および溶融延伸技術などのダウンドロー法によって形成可能である無アルカリガラスに関する。さらにより詳しくは、本開示は、ガラス積層体のためのクラッド層に形成され得る無アルカリガラスに関する。

無アルカリホスホホウアルミノケイ酸ガラスが提供される。このガラスが、網目形成成分ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３と、Ａｌ_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５の少なくとも１つとを含有する。いくつかの実施形態において、ガラスが、約７８ＧＰａ未満のヤング率および／または約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された約３８×１０^−７／℃未満の熱膨脹率を有してもよい。ガラスが、電子デバイスのためのカバーガラスとしてまたはガラス積層体のための外側クラッド層として使用されてもよい。

したがって、本開示の一態様は、約５０モル％〜約７５モル％のＳｉＯ_２、０モル％超〜約２０モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０モル％超〜約３５モル％のＢ_２Ｏ_３、０モル％超〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５、約５モル％までのＭｇＯ、約１０モル％までのＣａＯ、約５モル％までのＳｒＯ、約０．５モル％までのＦｅ_２Ｏ_３、および約０．１モル％までのＺｒＯ_２を含むガラスを提供することであり、このガラスはアルカリ金属改質剤を実質的に含有しない。

本開示の第２の態様は、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、およびＰ_２Ｏ_５を含むガラスを提供することである。このガラスは、アルカリ金属改質剤を実質的に含有せず、約７８ＧＰａ未満のヤング率および約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された約３８×１０^−７／℃未満の熱膨脹率のうちの少なくとも一方を有する。

本開示の第３の態様は、コアガラスとコアガラスの外面上に積層されたクラッドガラスとを含むガラス積層体を提供することである。クラッドガラス層は、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、およびＰ_２Ｏ_５を含み、アルカリ金属改質剤を実質的に含有しない。クラッドガラスは、約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された約３８×１０^−７／℃未満の第１の熱膨脹率を有し、コアガラスは、約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された、第１の熱膨脹率より大きい第２の熱膨脹率を有する。

本開示の第４の態様は、ガラスを製造する方法を提供することである。この方法は、ＳｉＯ_２と、Ｂ_２Ｏ_３と、Ａｌ_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５の少なくとも１つとを含み、アルカリ金属改質剤を実質的に含有しないガラス溶融体を提供する工程と、ガラス溶融体をダウンドローしてガラスを形成する工程とを有してなる。

これらおよびその他の態様、利点、および顕著な特徴が以下の詳細な説明、添付した図面、および添付した請求の範囲から明らかであろう。

ガラス積層体の断面略図である。

以下の説明において、同じ参照符号は、図面に示されるいくつかの図の全体にわたって同じまたは相当する部分を示す。また、特に断りがない限り、「上部」、「下部」、「外部の」、「内部の」等の用語は便宜的な語であり、制限的な用語として解釈されるべきでないことは理解されたい。さらに、群が、要素の群およびそれらの組合せの少なくとも１つを含むと説明されるときはいつでも、群は、個々にまたは互いに組み合わせてどちらかで、任意の数の列挙されたそれらの要素を含む、本質的にからなる、またはからなってもよいということは理解されたい。同様に、群が、要素の群またはそれらの組合せの少なくとも１つからなると説明されるときはいつでも、群が、個々にまたは互いに組み合わせてどちらかで、任意の数の列挙されたそれらの要素からなってもよいということは理解されたい。特に断りがない限り、値の範囲は、列挙されるとき、範囲の上限と下限の両方ならびにその間の任意の範囲を包含する。本明細書中で用いられるとき、名詞は、特に記載しない限り、「少なくとも１つ」、または「１つ以上」の対象を指す。また、本明細書および図面に開示された様々な特徴は、任意のおよび全ての組合せにおいて使用され得るということは理解されたい。

本明細書中で用いられるとき、用語「ガラス物品」および「ガラス物品」は、完全にまたは部分的にガラスから製造された任意の物体を包含するようにそれらの最も広い意味において使用される。特に断りがない限り、全ての組成物は、モルパーセント（モル％）を用いて表わされ、熱膨脹率（ＣＴＥ）は、１０^−７／℃を用いて表わされる。

用語「実質的に」および「約」は、任意の定量的比較、値、測定、または他の表現に帰せられてもよい固有の不確実度を表わすために本明細書において利用されてもよいことに留意されたい。また、これらの用語は、定量的表現が、問題となっている係争物の基本的機能を変えずに記載された基準から変化してもよい度合いを表わすために本明細書において利用される。

図面全般および特に図１を参照して、図解は、特定の実施形態を説明するためのものであり、本開示または添付した請求の範囲をそれに制限することを意図しないことは理解されるであろう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、図面の特定の特徴および特定の図は、縮尺において極端に強調されて示されるかまたは明確かつ簡潔にする目的で、略図で示される場合がある。

網目形成成分ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、およびＰ_２Ｏ_５を含み、アルカリ金属およびアルカリ金属酸化物を含有せず、低い（すなわち、約２０℃〜約３００℃の温度範囲について測定された時に約４０×１０^−７／℃未満の）熱膨脹率（ＣＴＥ）を有するガラスおよびそれから製造されたガラス物品が本明細書に記載される。さらに、アルカリ土類酸化物の量はまた、ガラスの熱膨張率をさらに低減させるために最小にされる。いくつかの実施形態において、また、これらのガラスは、ガラスの固有のまたは本来の損傷抵抗を改良するヤング率および剪断弾性率の低い値を有する。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラスは、スロット延伸および溶融延伸法など、本技術分野に公知のダウンドロー法によって形成可能である。溶融延伸法は、薄いガラス板の大規模製造のために使用されている工業技術である。フロートまたはスロット延伸法などの他の平板ガラス製造技術と比べて、溶融延伸法は、すぐれた平面度および表面の品質を有する薄いガラス板をもたらす。結果として、溶融延伸法は、液晶ディスプレイ用の薄いガラス基板、ならびにノートブック、娯楽機器、テーブル、ラップトップ等のパーソナル電子デバイス用のカバーガラスの製造において有力な製造技術になっている。

溶融延伸法は、ジルコンまたは別の耐火材料から典型的に製造される、「アイソパイプ」として公知のトラフ上での溶融ガラスの流動を必要とする。溶融ガラスは、アイソパイプの頂部から両側からあふれ出て、アイソパイプの底部で出合って単板を形成し、そこで最終板の内側だけがアイソパイプと直接接触している。最終ガラス板の露出面のどちらも、延伸プロセスの間にアイソパイプ材料と接触していないので、ガラスの両方の外面は新品同様であり、後続の仕上げを必要としない。

溶融延伸可能であるために、ガラスは、十分に高い液相線粘度（すなわち、液相線温度での溶融ガラスの粘度）を有しなければならない。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラスは、少なくとも約１５０キロポアズ（ｋｐｏｉｓｅ）の液相線粘度を有する。いくつかの実施形態において、これらのガラスは、少なくとも約３００ｋｐｏｉｓｅの液相線粘度を有する。

従来の溶融延伸は、単一アイソパイプを使用して行なわれ、均質なガラス製品をもたらす。より複雑な積層溶融法は、２つのアイソパイプを使用して、外側クラッド層によってどちらかの面（または両面）が囲まれたコアガラス組成物を含む積層板を形成する。積層溶融の主な利点の１つは、クラッドガラスの熱膨脹率がコアガラスの熱膨脹率より小さい時に、熱膨張率の差が外側クラッド層に圧縮応力をもたらすことである。この圧縮応力は、イオン交換処理を必要とせずに最終ガラス製品の強度を増加させる。イオン交換と異なり、この強化は、ガラス中でアルカリイオンを使用せずに達成され得る。

したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に記載される無アルカリガラスを使用して、図１に図示されるガラス積層体を形成してもよい。ガラス積層体１００は、本明細書に記載された無アルカリガラスから形成されたクラッドガラス１２０または「クラッド層」によって囲まれたコアガラス１１０を含む。コアガラス１１０は、クラッド層１２０内の無アルカリガラスの熱膨張率より大きい熱膨張率を有する。コアガラスは、いくつかの実施形態において、アルカリアルミノシリケートガラスであってもよい。非限定的な一実施例において、コアガラスは、組成６６．９モル％のＳｉＯ_２、１０．１モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０．５８モル％のＢ_２Ｏ_３、７．４５モル％のＮａ_２Ｏ、８．３９モル％のＫ_２Ｏ、５．７８モル％のＭｇＯ、０．５８モル％のＣａＯ、０．２モル％のＳｎＯ_２、０．０１モル％のＺｒＯ_２、および０．０１モル％のＦｅ_２Ｏ_３を有するアルカリアルミノシリケートガラスであり、５７２℃の歪点、６２９℃のアニール点、８８８℃の軟化点、および熱膨張率＝９５．５×１０^−７／℃を有する。

積層品内のクラッドガラスとして使用されるとき、本明細書に記載された無アルカリガラス組成物は、クラッド層に高い圧縮応力を提供することができる。溶融成形可能な無アルカリガラスの熱膨張率は一般的に、３０×１０^−７／℃以下の範囲である。このようなガラスは、例えば、９０×１０^−７／℃の熱膨張率を有するアルカリアルミノシリケートガラス（例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄによって製造されたＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス）と組み合わせられるとき、クラッドガラス内の予想圧縮応力は、以下に示される弾性応力の式（下付き文字１および２はそれぞれコアガラスおよびクラッドガラスを指す）を使用して計算することができ、

および

上式中、Ｅがヤング率であり、νがポアソン比であり、ｔがガラス厚さであり、σが応力であり、ｅ_２−ｅ_１がクラッドガラスとコアガラスとの間の熱膨脹の差である。クラッドガラスとコアガラスに同じ弾性率およびポアソン比を使用することにより、上記の式をさらに単純化する。

クラッドガラスとコアガラスとの間の熱膨脹の差を計算するために、クラッドおよびコアのより軟質なガラスの歪点を下回る応力がかかると仮定する。クラッドガラス内の応力は、これらの仮定および上記の式を使用して推定することができる。クラッドガラスとして３０×１０^−７／℃の熱膨張率を有しアルカリアルミノシリケートコアガラスが９０×１０^−７／℃の熱膨張率を有し、全厚が０．５〜１．０ｍｍの範囲でありクラッドガラスの厚さが１０〜１００μｍである典型的なディスプレイのようなガラスについては、クラッドガラスの圧縮応力は、約２００ＭＰａ〜約３１５ＭＰａの範囲であると推定される。以下の表２に見られるように、いくつかの無アルカリガラス試料は、約１５〜約１３×１０^−７／℃の範囲の熱膨脹率を有する。これらのガラスについて、クラッドガラス層の圧縮応力は、２４０ＭＰａ〜約４００ＭＰａの範囲である。

本明細書に記載される無アルカリガラスは、特に低い熱膨脹率を有する。いくつかの実施形態において、約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均される熱膨張率は、３８×１０^−７／℃未満である。他の実施形態において約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均されたガラスの熱膨張率は約２０×１０^−７／℃未満である。より高い熱膨張率を有するコアガラスと組み合わせられるとき、本明細書に記載されるガラスは、最終積層ガラス製品のクラッド層内に高いレベルの圧縮応力をもたらす。これは、ガラス積層製品の強度を増加させる。少なくとも約１００ＭＰａそして、いくつかの実施形態において、本明細書に開示されたガラスを積層体のクラッド層内で使用することによって少なくとも約４００ＭＰａの室温圧縮応力が達成可能である。

無アルカリガラスは、他の市販の溶融延伸ガラスのヤング率および剪断弾性率よりかなり小さいヤング率および剪断弾性率の値を有する。いくつかの実施形態において、ヤング率は、約７８ギガパスカル（ＧＰａ）より小さく、他の実施形態において、約７０ＧＰａより小さく、そしてさらに他の実施形態において、約６０ＧＰａより小さい。低い弾性率は、高いレベルの本質的損傷抵抗を有するこれらのガラスを提供する。

いくつかの実施形態において、これらの無アルカリガラスは、８００℃未満の歪点を有する。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラスは、約５０モル％〜約７５モル％のＳｉＯ_２（すなわち、５０モル％≦ＳｉＯ_２≦７５モル％）、０モル％超〜約２０モル％のＡｌ_２Ｏ_３（すなわち、０モル％＜Ａｌ_２Ｏ_３≦２０モル％）、０モル％超〜約３５モル％のＢ_２Ｏ_３（すなわち、０モル％＜Ｂ_２Ｏ_３≦３５モル％）、０モル％超〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５（すなわち、０モル％＜Ｐ_２Ｏ_５≦２０モル％）、約５モル％までのＭｇＯ（すなわち、０モル％≦ＭｇＯ≦５モル％）、約１０モル％までのＣａＯ（すなわち、０モル％≦ＣａＯ≦１０モル％）、約５モル％までのＳｒＯ（すなわち、０モル％≦ＳｒＯ≦５モル％）、約０．５モル％までのＦｅ_２Ｏ_３（すなわち、０モル％≦Ｆｅ_２Ｏ_３≦０．５モル％）、約０．１モル％までのＺｒＯ_２（すなわち、０モル％≦ＺｒＯ_２≦０．１モル％）、および任意選択により、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｃｌ⁻、Ｆ⁻等の少なくとも１種類の清澄剤から本質的になるかまたは含む。少なくとも１種類の清澄剤は、いくつかの実施形態において、約０．７モル％までのＳｎＯ_２（すなわち、０モル％≦ＳｎＯ_２≦０．５モル％）、約０．５モル％までのＡｓ_２Ｏ_３（すなわち、０モル％≦Ａｓ_２Ｏ_３≦０．５モル％）、および約０．５モル％までのＳｂ_２Ｏ_３（すなわち、０モル％≦Ｓｂ_２Ｏ_３≦０．５モル％）を含有してもよい。

特定の実施形態において、ガラスは、約５５モル％〜約７２モル％のＳｉＯ_２（すなわち、５５モル％≦ＳｉＯ_２≦７５モル％）、０モル％超〜約１６モル％のＡｌ_２Ｏ_３（すなわち、０モル％＜Ａｌ_２Ｏ_３≦１６モル％）、約８モル％〜約３５モル％のＢ_２Ｏ_３（すなわち、８モル％≦Ｂ_２Ｏ_３≦３５モル％）、約３モル％〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５（すなわち、３モル％≦Ｐ_２Ｏ_５≦２０モル％）、約５モル％までのＭｇＯ（すなわち、０モル％≦ＭｇＯ≦５モル％）、約０．２モル％までのＣａＯ（すなわち、０モル％≦ＣａＯ≦０．２モル％）、約０．２モル％までのＳｒＯ（すなわち、０モル％≦ＳｒＯ≦０．２モル％）、約０．１モル％までのＺｒＯ_２（すなわち、０モル％≦ＺｒＯ_２≦０．１モル％）から本質的になるかまたは含む。ガラスはさらに、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｃｌ⁻、Ｆ⁻等の少なくとも１種類の清澄剤を含有してもよい。少なくとも１種類の清澄剤は、いくつかの実施形態において、約０．２モル％までのＳｎＯ_２（すなわち、０モル％≦ＳｎＯ_２≦０．２モル％）を含有してもよい。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラス中のＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの全量は、約５モル％以下であり、他の実施形態において、約０．２モル％以下であり、そして特定の実施形態において、ガラスはアルカリ土類改質剤を実質的に含有しない。

これらのガラスの非限定的な実施例の組成物が表１ａ〜ｄに記載される。表１ａ〜ｄの実施例１−２０の性質は表２に記載される。これらのガラスの酸化物成分の各々が機能を果たす。シリカ（ＳｉＯ_２）は、第一ガラス形成酸化物であり、溶融ガラスのための網目骨格を形成する。高純度ＳｉＯ_２は、低い熱膨張率を有し、アルカリ金属を含有しない。しかしながら、その非常に高い融解温度のために、高純度ＳｉＯ_２は溶融延伸法に適合しない。また、粘度曲線が高すぎるので、積層構造体内のいかなるコアガラスとも整合することができない。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラス中のＳｉＯ_２の量は、約５０モル％〜約７５モル％の範囲である。他の実施形態において、ＳｉＯ_２濃度は、約５５モル％〜約７２モル％の範囲である。

シリカの他に、３つの網目形成成分_-Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、およびＰ_２Ｏ_５-が本明細書に記載されるガラスに含有され、安定なガラス形成、低い熱膨張率、低いヤング率、低い剪断弾性率を達成すると共に、そして溶融および成形を容易にする。これらの網目形成成分の４つ全てを適切な濃度で混合することによって、熱膨張率および弾性率を増加させるように作用する、アルカリまたはアルカリ土類酸化物などの網目修飾剤の必要を最小に抑えながら、安定なバルクガラスの形成を達成することができる。ＳｉＯ_２のように、Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラス網目に剛性を与える。アルミナは、４配位または５配位のどちらかでガラス内に存在し得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラスは、約２モル％〜約２０モル％のＡｌ_２Ｏ_３を含み、そして特定の実施形態において、約２モル％〜約１６モル％のＡｌ_２Ｏ_３を含む。

また、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）は、粘度を低減し、したがってガラスを溶融および形成する能力を改良するために使用されるガラス形成酸化物である。Ｂ_２Ｏ_３は、ガラス網目中に３配位または４配位のどちらかで存在し得る。３配位Ｂ_２Ｏ_３は、ヤング率および剪断弾性率を低減するために最も有効な酸化物であり、したがってガラスの本質的損傷抵抗を改良する。したがって、本明細書に記載されるガラスはＢ_２Ｏ_３を含む。いくつかの実施形態において、このガラスは、約３５モル％までのＢ_２Ｏ_３を含有し、他の実施形態において、約８モル％〜約３５モル％のＢ_２Ｏ_３を含有する。

五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）は、これらのガラスに混入される第４の網目形成成分である。Ｐ_２Ｏ_５はガラス網目中で準四面体構造をとり、すなわち、それは４個の酸素原子が配位されるが、それらの３個だけが網目の残部に結合している。第４の酸素は、リンカチオンに二重結合している末端酸素である。ガラス網目中のホウ素とリンの会合は、ＳｉＯ_２と同じように、四面体配置内のこれらの網目形成成分の相互安定化をもたらすことができる。Ｂ_２Ｏ_３のように、Ｐ_２Ｏ_５をガラス網目に導入することは、ヤング率および剪断弾性率を低減するのに非常に有効である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラスは、０モル％超〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５を含み、そして他の実施形態において、約３モル％〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５を含む。

また、アルカリ土類酸化物（ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯ）は、Ｂ_２Ｏ_３のように、ガラスの溶融挙動を改良する。しかしながら、それらはまた、熱膨張率およびヤング率および剪断弾性率を増加させるように作用する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるガラスは、約５モル％までのＭｇＯ、約１０モル％までのＣａＯ、および約５モル％までのＳｒＯを含み、他の実施形態において、約５モル％までのＭｇＯ、約０．２モル％までのＣａＯ、および約０．２モル％までのＳｒＯを含む。いくつかの実施形態において、ＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの全量は約０．２モル％以下である。他の実施形態において、アルカリ土類酸化物は微量汚染物レベルでだけ存在している（すなわち、≦１００ｐｐｍ）。さらに他の実施形態において、ガラスはアルカリ土類酸化物を実質的に含有しない。

また、ガラスは、溶融する間に気体含有物の除去を助ける小さな濃度で、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｃｌ⁻、Ｆ⁻等の少なくとも１種類の清澄剤を含有してもよい。いくつかの実施形態において、ガラスが、約０．７モル％までのＳｎＯ_２、約０．５モル％までのＡｓ_２Ｏ_３、および／または約０．５モル％までのＳｂ_２Ｏ_３を含んでもよい。他の実施形態において、少なくとも１種類の清澄剤が、約０．２モル％までのＳｎＯ_２を含んでもよい。

また、溶融装置内で高温ガラスをジルコニア系耐火材料と接触させることによって少量のＺｒＯ_２を導入してもよく、したがってガラス中のそのレベルをモニタすることは、経時的なタンクの摩耗率を判断するために重要である場合がある。いくつかの実施形態において、ガラスは、約０．１モル％までのＺｒＯ_２を含有してもよい。ガラスは低い濃度のＦｅ_２Ｏ_３をさらに含む場合があるが、この材料はバッチ材料中の一般的な不純物である。いくつかの実施形態において、ガラスは、約０．５モル％までのＦｅ_２Ｏ_３を含有してもよい。

また、本明細書に記載されるガラスを製造する方法が提供される。この方法は、ＳｉＯ_２と、Ｂ_２Ｏ_３と、Ａｌ_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５の少なくとも１つとを含み、アルカリ金属改質剤を実質的に含有しないガラス溶融体を提供する工程と、ガラス溶融体をダウンドローしてガラスを形成する工程とを有してなる。いくつかの実施形態において、ガラスをダウンドローする工程は、ガラス溶融体をスロット延伸する工程を含み、他の実施形態において、ガラス溶融体を溶融延伸する工程を含む。

特定の実施形態において、この方法はさらに、コアガラス溶融体を提供する工程と、コアガラス溶融体を溶融延伸して、クラッドガラスの熱膨脹率より小さい熱膨脹率を有するコアガラスを形成する工程と含む。次に、クラッドガラス溶融体を溶融延伸してクラッドガラス層を形成し、それによってコアガラスを囲む。クラッドガラス層は、少なくとも約４００ＭＰａの圧縮応力下である。

本明細書に記載されるガラスは、アルカリ金属を実質的に含有しないので、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイ用途に使用するために適している。これらの用途は、アルカリイオンの存在が薄膜トランジスタを汚染するので、無アルカリ界面を必要とする。したがって、イオン交換アルカリ含有ガラスはこのような用途に適していない。本明細書に記載される無アルカリガラスをクラッド層として使用するガラス積層体は、無アルカリ界面と組み合わせられた強化ガラス製品を提供する。いくつかの実施形態において、無アルカリガラスはまた、熱圧密を低減させる高いアニール点および歪点を有し、それは、ＴＦＴディスプレイ基板のために望ましい。また、本明細書に記載されるガラスは、様々な電子デバイスのカラーフィルタートランジスタ基板、カバーガラス、またはタッチインターフェースにおいて使用されてもよい。

典型的な実施形態が説明目的で示されたが、前述の説明は、本開示の範囲または添付した請求の範囲に制限を課すと考えられるべきでない。したがって、本開示の趣旨および範囲または添付した請求の範囲から逸脱せずに様々な改良形態、改作形態、および代替形態が当業者には考えられるであろう。

Claims (10)

1. 約５０モル％〜約７５モル％のＳｉＯ_２、０モル％超〜約２０モル％のＡｌ_２Ｏ_３、０モル％超〜約３５モル％のＢ_２Ｏ_３、０モル％超〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５、約５モル％までのＭｇＯ、約１０モル％までのＣａＯ、約５モル％までのＳｒＯ、約０．５モル％までのＦｅ_２Ｏ_３、および約０．１モル％までのＺｒＯ_２を含むガラスにおいて、アルカリ金属改質剤を実質的に含有しないことを特徴とするガラス。
2. 約７８ＧＰａ未満のヤング率および約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された約３８×１０^−７／℃未満の熱膨脹率のうちの少なくとも一方を有することを特徴とする、請求項１に記載のガラス。
3. ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｃｌ⁻、およびＦ⁻の少なくとも１つを含む少なくとも１種類の清澄剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のガラス。
4. 前記ガラス中のＭｇＯ、ＣａＯ、およびＳｒＯの全量が約０．２モル％以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス。
5. アルカリ土類改質剤を実質的に含有しないことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス。
6. 約５５モル％〜約７２モル％のＳｉＯ_２、０モル％超〜約１６モル％のＡｌ_２Ｏ_３、約８モル％〜約３５モル％のＢ_２Ｏ_３、約３モル％〜約２０モル％のＰ_２Ｏ_５、約５モル％までのＭｇＯ、約０．２モル％までのＣａＯ、約０．２モル％までのＳｒＯ、約０．２モル％までのＳｎＯ_２、約０．１モル％までのＺｒＯ_２、および任意選択により、少なくとも１種類の清澄剤を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス。
7. 前記ガラスが、コアガラスを含むガラス積層体内にクラッド層を形成し、前記コアガラスが、前記クラッド層の熱膨脹率より大きい熱膨脹率を有し、前記クラッド層が少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力下であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス。
8. ８００℃未満の歪点を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラス。
9. ａ． ＳｉＯ_２と、Ｂ_２Ｏ_３と、Ａｌ_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５の少なくとも１つとを含み、アルカリ金属改質剤を実質的に含有しないガラス溶融体を提供する工程と、
   ｂ． 前記ガラス溶融体をダウンドローしてガラスを形成する工程であって、前記ガラスが、約７８ＧＰａ未満のヤング率および約２０℃〜約３００℃の温度範囲について平均された約３８×１０^−７／℃未満の熱膨脹率のうちの少なくとも一方を有する工程と、
   を有してなることを特徴とする、ガラスを製造する方法。
10. 前記ガラス溶融体がクラッドガラス溶融体であり、前記方法が、
    ａ． コアガラス溶融体を提供する工程と、
    ｂ． 前記コアガラス溶融体を溶融延伸してコアガラスを形成する工程と、
    ｃ． 前記クラッドガラス溶融体を溶融延伸して、前記コアガラスを囲むクラッド層ガラスを形成する工程と、
    をさらに含み、前記コアガラスが、前記クラッドガラスの熱膨脹率より大きい熱膨脹率を有し、前記クラッド層が少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力下であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。

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