KR20210118181A - 유리 조성물들의 공정 동안에 크롬 산화 상태를 감소시키는 방법들 - Google Patents
유리 조성물들의 공정 동안에 크롬 산화 상태를 감소시키는 방법들 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210118181A KR20210118181A KR1020217027608A KR20217027608A KR20210118181A KR 20210118181 A KR20210118181 A KR 20210118181A KR 1020217027608 A KR1020217027608 A KR 1020217027608A KR 20217027608 A KR20217027608 A KR 20217027608A KR 20210118181 A KR20210118181 A KR 20210118181A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mol
- glass
- ppm
- less
- melting
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 210
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims description 85
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 58
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims description 23
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 17
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 69
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 69
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 26
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 7
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 7
- 150000004665 fatty acids Chemical group 0.000 claims description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 22
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 17
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 14
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 6
- -1 tin halides Chemical class 0.000 description 6
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 5
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IKWTVSLWAPBBKU-UHFFFAOYSA-N a1010_sial Chemical compound O=[As]O[As]=O IKWTVSLWAPBBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000413 arsenic oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007507 annealing of glass Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229910001597 celsian Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGCDGPPKVSZGRR-UHFFFAOYSA-J 1,4,6,9-tetraoxa-5-stannaspiro[4.4]nonane-2,3,7,8-tetrone Chemical compound [Sn+4].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O NGCDGPPKVSZGRR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282575 Gorilla Species 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003568 Sodium, potassium and calcium salts of fatty acids Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001491 alkali aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052661 anorthite Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 235000013969 calcium salts of fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N dialuminum;calcium;disilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000003286 fusion draw glass process Methods 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010933 magnesium salts of fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001778 magnesium salts of fatty acids Substances 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012243 magnesium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003283 slot draw process Methods 0.000 description 1
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/02—Pretreated ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
- C03B5/03—Tank furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
- C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
본 명세서에 개시된 유리 제조 방법들은 용융 유리를 용융 용기로 전달하는 단계, 및 약 20 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 용융 유리를 생성하기 위해 배치 재료들을 용융하는 단계를 포함한다. 이들 방법들에 의해 생성된 유리 제품들도 또한 본 명세서에서 개시된다.
Description
< 관련 출원에 대한 상호-참조 >
본 출원은 2019년 1월 29일 출원된 미국 예비 출원 일련번호 제62/798164호의 U.S.C.§119 하에서 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.
본 개시 내용은 일반적으로 유리 성형 공정 동안에 유리 조성물에 존재하는 하나 이상의 금속들의 산화 상태를 감소시키기 위한 방법들에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리 조성물의 용융 동안에 크롬과 같은 트램프 금속들의 산화 상태를 감소시키기 위한 방법들에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)들 및 플라즈마 디스플레이들과 같은 고성능 디스플레이 장치들은 휴대폰들, 랩톱들, 전자 태블릿들, 텔레비전들 및 컴퓨터 모니터들과 같은 다양한 전자 제품들에 일반적으로 사용된다. 현재 시판되는 디스플레이 장치들은, 몇가지 응용들을 들자면, 예를 들어 전자 회로 부품들, 도광판(LGP)들, 컬러 필터들 또는 커버 유리들 용의 기판들로서 하나 이상의 고정밀 유리 시트들을 사용할 수 있다. 계속 증가하는 크기와 이미지 품질 요구 사항들과 함께 고성능 디스플레이들에 대한 소비자 요구는 대형, 고품질, 고정밀 유리 시트들을 생산하기 위한 개선된 제조 공정들에 대한 필요를 추동한다.
예시적인 LCD는 디스플레이용 광을 제공하기 위해 에지라이트(edge-lit) 또는 백라이트(back-lit) 구성으로 광원에 광학적으로 결합된 LGP, 예를 들어 유리 LGP를 포함할 수 있다. 다양한 광학 필름들은 광원으로부터의 광을 지향, 배향 또는 달리 수정하기 위해 유리 LGP의 전면(사용자를 향함) 또는 후면(사용자로부터 멀어지게 향함)에 위치할 수 있다. 광이 유리 LGP 및 광학 층들과 상호 작용할 때, 산란 및/또는 흡수로 인해 일부 광이 손실될 수 있다.
시간이 지남에 따라 청색 파장(예: ~450-500 nm)의 흡수는 바람직하지 않게 LCD에 의해 표시되는 이미지의 "색상 변이(color shift)" 또는 변색을 초래할 수 있다. 변색은 상승된 온도, 예를 들어 정상 LCD 작동 온도 내에서 가속화될 수 있다. 더욱이, LED 광원들은 청색 파장들에서 상당한 방출로 인해 색상 변이를 악화시킬 수 있다. 색상 변이는 광이 LGP에 수직으로 전파될 때(예: 백라이트 구성에서) 덜 감지될 수 있지만, 광이 LGP의 길이를 따라 전파될 때(예: 에지라이트 구성에서) 더 긴 전파 길이로 인하여 더 상당할 수 있다. LGP의 길이에 따른 청색광 흡수는 청색광 강도의 현저한 손실, 따라서 전파 방향을 따라 현저한 색상 변화(예: 황색 색채 변이)를 초래할 수 있다. 어떤 경우들에서는, 색상 변이는 디스플레이의 하나의 에지에서 다른 에지로 인간의 눈에 의해 감지될 수 있다.
따라서, 감소된 색상 변이, 예를 들어 적색 파장들에서의 흡수와 비교하여 청색 파장들에서의 더 낮은 흡수를 갖는 유리 제품들을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 개시 내용은 배치 재료들을 용융 용기에 전달하는 단계; 및 배치 재료들을 용융시켜 20 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 용융 유리를 생성하는 단계를 포함하며, 여기서 용융 유리의 CrO3 함량은 상기 배치 재료들에 존재하는 크롬의 산화 상태를 감소시키기 위해 상기 배치 재료들의 구성 및 상기 용융 용기 내의 조건들 중의 적어도 하나를 제어함으로써 감소되는, 유리 제조 방법에 관한 것이다. 다양한 실시예들에 따르면, 크롬의 산화 상태는 Cr6+에서 Cr3+로 감소될 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 배치 재료들의 제1 Cr6+/Cr3+ 비율은 용융 유리의 제2 Cr6+/Cr3+ 비율보다 크다. 예를 들어, 용융 유리의 제2 Cr6+/Cr3+ 비율은 1 미만일 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 용융 유리는 예컨데 1 ppm 미만의 CrO3와 같이, 10 ppm 미만의 CrO3를 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 배치 재료들의 구성을 제어하는 것은 0.6 미만의 광학 염기도를 포함하는 배치 재료를 제공하도록 유리 조성물을 선택하는 것을 포함한다. 대안적인 실시예들에서, 배치 재료들의 구성을 제어하는 것은 배치 재료들에 하나 이상의 유기 환원제를 포함하는 것을 포함한다. 유기 환원제는, 예를 들어 지방산들 및 그의 염들로부터 선택될 수 있다. 추가 실시예들에서, 용융 조건들을 제어하는 것은 (a) +/- 10℃의 온도 변동으로 사전-용융 욕조 목표 온도를 유지하는 단계; 및 (b) 대략 0%의 과잉 산소를 갖는 이상 기체/산소 화학량론적 비율을 포함하는 용융 용기 내의 분위기를 유지하는 단계; 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사전-용융 욕조 목표 온도는 예를 들어 약 1500℃ 내지 약 1800℃ 범위일 수 있다. 또 다른 실시예들에 따르면, 온도 변동은 다음 중 적어도 하나에 의해 제어될 수 있다: (i) 고정 전원을 사용하고 전원 및 전류를 변경하여 사전-용융 목표 온도를 유지하도록 하는 것; (ii) 고정 전류를 사용하고 전력 및 전압을 변경하여 사전-용융 목표 온도를 유지하도록 하는 것, 및 (iii) 유리의 벌크 저항률을 모니터링 및 제어하여 사전-용융 목표 온도를 유지하는 것.
본 명세서에는 본 명세서에 개시된 상기 방법들에 따라 생성된 유리 제품들이 더 개시된다. 예시적인 유리 제품은 약 50 mol% 내지 약 90 mol%의 SiO2; 0 mol% 내지 약 20 mol%의 Al2O3; 0 mol% 내지 약 20 mol%의 B2O3; 0 mol% 내지 약 25 mol%의 RxO; 및 0 ppm 내지 약 20 ppm의 CrO3;를 포함하는 유리 제품으로서, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, 및 Cs 중의 하나 이상으로부터 선택되고 x는 2이거나, 또는 R은 Zn, Mg, Ca, Sr, 및 Ba 중의 하나 이상으로부터 선택되고 x는 1이다. 다양한 실시예들에서, 상기 유리 제품은 약 70 mol% 내지 약 85 mol%의 SiO2; 0 mol% 내지 약 5 mol%의 Al2O3; 0 mol% 내지 약 5 mol%의 B2O3; 0 mol% 내지 약 10 mol%의 Na2O; 0 mol% 내지 약 12 mol%의 K2O; 0 mol% 내지 약 4 mol%의 ZnO; 약 3 mol% 내지 약 12 mol%의 MgO; 0 mol% 내지 약 5 mol%의 CaO; 0 mol% 내지 약 3 mol%의 SrO; 0 mol% 내지 약 3 mol%의 BaO; 및 약 0.01 mol% 내지 약 0.5 mol%의 SnO2;를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 유리 제품은 10 ppm 미만의 CrO3 및/또는 약 1 미만의 Cr6+/Cr3+ 비율을 포함할 수 있다.
비제한적인 실시예들에 따르면, 상기 유리 제품의 색상 변이 △y는 약 0.006 미만이다. 특정 실시예들에서, 630 nm에서 상기 유리 제품의 제1 흡수 계수는 450 nm에서 상기 유리 제품의 제2 흡수 계수 이상일 수 있다. 상기 유리 제품은 유리 시트일 수 있으며, 예컨데 디스플레이 장치에서의 유리 시트일 수 있다.
본 개시 내용의 추가적인 피쳐들 및 이점들이 이어지는 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해지거나, 또는 이어지는 상세한 설명, 청구항들 뿐만 아니라 첨부된 도면들을 포함하여 본 명세서에서 기술된 방법들을 실시함으로써 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 모두는 본 개시 내용의 다양한 실시예들에 존재하며, 청구항들의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 뼈대를 제공하도록 의도된 것이라고 이해되어야 한다. 첨부 도면들은 본 개시의 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면들은 본 개시 내용의 원리들 및 동작들을 설명하는 역할을 하는 설명과 함께 본 개시 내용의 다양한 실시예들을 예시한다.
하기의 상세한 설명은 하기의 도면들과 함께 읽힐 때 가장 잘 이해될 수 있으며, 여기서 유사한 구조들은 가능한 경우 유사한 참조 번호들로 표시된다.
도 1은 예시적인 유리 제조 시스템을 예시한다.
도 2는 유리 기판에 대한 청색 대 적색 투과율의 함수로서의 색상 변이 △y의 그래프이다.
도 3은 Cr3+ 만을 포함하는 그리고 Cr3+와 Cr6+ 모두를 포함하는 유리 기판들에 대한 파장의 함수로서의 흡수의 그래프이다.
도 4는 Cr3+ 만을 포함하는 그리고 Cr3+와 Cr6+ 모두를 포함하는 유리 기판들에 대한 파장의 함수로서의 투과율의 그래프이다.
도 5는 유리 기판에 대한 광학 염기도의 함수로서의 흡수의 그래프이다.
도 1은 예시적인 유리 제조 시스템을 예시한다.
도 2는 유리 기판에 대한 청색 대 적색 투과율의 함수로서의 색상 변이 △y의 그래프이다.
도 3은 Cr3+ 만을 포함하는 그리고 Cr3+와 Cr6+ 모두를 포함하는 유리 기판들에 대한 파장의 함수로서의 흡수의 그래프이다.
도 4는 Cr3+ 만을 포함하는 그리고 Cr3+와 Cr6+ 모두를 포함하는 유리 기판들에 대한 파장의 함수로서의 투과율의 그래프이다.
도 5는 유리 기판에 대한 광학 염기도의 함수로서의 흡수의 그래프이다.
방법들
배치(batch) 재료들을 용융 용기에 전달하는 단계; 및 배치 재료들을 용융시켜 약 20 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 용융 유리를 생성하는 단계를 포함하며, 여기서 용융 유리 내의 CrO3 함량은 배치 재료들에 존재하는 크롬의 산화 상태를 줄이기 위하여 배치 재료들의 구성 및 용융 용기 내의 조건들 중의 적어도 하나를 제어함으로써 감소되는 유리 제조 방법들이 본 명세서에 개시된다.
본 개시의 실시예들은 예시적인 유리 제조 시스템을 도시하는 도 1을 참조하여 아래에서 논의된다. 다음의 일반적인 설명은 청구된 방법들의 개요만을 제공하기 위한 것이다. 다양한 양태들은 비제한적 실시예들을 참조하여 본 개시 내용 전체에 걸쳐 보다 구체적으로 논의될 것이며, 이러한 실시예들은 본 개시 내용의 맥락 내에서 서로 교환 가능하다.
도 1은 유리 리본(200)을 제조하기 위한 유리 제조 시스템(100)을 도시한다. 유리 제조 시스템(100)은 용융 용기(110), 청징(fining) 용기(120), 상기 용융 용기 및 청징 용기를 연결하는 제1 연결 튜브(115), 혼합 용기(130), 상기 청징 용기 및 혼합 용기를 연결하는 제2 연결 튜브(125), 전달 용기(140), 상기 혼합 용기 및 전달 용기를 연결하는 제3 연결 튜브(135), 다운코머(downcomer)(150), 및 입구 파이프(165), 성형체(170), 및 풀 롤 어셈블리(pull roll assembly)(175)를 포함할 수 있는 퓨전 드로우 머신(fusion draw machine; FDM)(160)를 포함한다.
유리 배치 재료들(G)은 화살표로 나타낸 바와 같이, 용융 용기(110) 내로 도입되어 용융 유리(M)를 형성할 수 있다. 용융 용기(110)는, 일부 실시예들에서, 내화 세라믹 벽돌들, 예를 들어 융합 지르코니아 벽돌들로 구성된 하나 이상의 벽을 포함하거나, 또는 백금과 같은 하나 이상의 귀금속들로 구성될 수 있다. 용융 용기는 또한 한 쌍의 전극들과 같은 적어도 하나의 전극(105), 또는 복수의 전극들, 예를 들어 2 개 이상의 전극 쌍들을 포함할 수 있다.
청징 용기(120)는 제1 연결 튜브(115)에 의해 용융 용기(110)에 연결된다. 청징 용기(120)는 용융 용기(110)로부터 용융 유리를 수용하고 용융 유리로부터 기포들을 제거할 수 있는 고온 처리 영역을 포함한다. 청징 용기(120)는 제2 연결 튜브(125)에 의해 혼합 용기(130)에 연결된다. 혼합 용기(130)는 제3 연결 튜브(135)에 의해 전달 용기(140)에 연결된다. 전달 용기(140)는 다운코머(150)를 통해 용융 유리를 FDM(160) 내부로 전달할 수 있다.
전술한 바와 같이, FDM(160)은 입구 파이프(165), 성형체(170), 및 풀 롤 어셈블리(175)를 포함할 수 있다. 입구 파이프(165)는 용융 유리가 이를 통해 성형체(170)로 유동할 수 있는 다운코머(150)로부터 용융 유리를 수용한다. 성형체(170)는 용융 유리를 수용하는 입구(171)를 포함할 수 있으며, 이어서 용융 유리가 트로프(trough)(172)로 내로 유동하고, 트로프(172)의 측면들을 위로 오버플로우되고, 루트(174)에서 함께 융합되어 유리 리본(200)을 형성하기 전에 2 개의 대향하는 성형 표면들(173) 아래로 흘러 내려갈 수 있다. 특정 실시예들에서, 성형체(170)는 내화 세라믹, 예를 들어 지르콘 또는 알루미나 세라믹을 포함할 수 있다. 풀 롤 어셈블리(175)는 추가적인 선택적 장치들에 의한 추가 처리를 위해 인발된 유리 리본(200)을 이송할 수 있다.
예를 들어, 기계적 또는 레이저 스코어링 장치와 같은 유리 리본을 스코어링하기 위한 스코어링 장치를 포함할 수 있는 이동식 모루 머신(traveling anvil machine; TAM)은 리본(200)을 개별 시트들로 분리하는 데 사용될 수 있으며, 이들은 당업계에 공지된 다양한 방법들 및 장치들을 사용하여 기계 가공, 연마, 화학적 강화 및/또는 표면 처리, 예를 들어 에칭될 수 있다. 본 명세서에 개시된 장치들 및 방법들은 퓨전 인발 공정들 및 시스템들과 관련하여 논의되지만, 이러한 장치들 및 방법들은 또한 몇가지를 들자면, 슬롯 인발 및 플로트 공정들과 같은 다른 유리 성형 공정들과 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
유리 배치 재료들(G)의 용융은, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 전극(105)에 전류를 인가함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 전극(105)은 전극으로 그리고 배치 재료들(G)을 통해 전류를 지향하도록 구성된 전원에 연결될 수 있으며, 그리하여 배치 재료들을 용융시켜 용융 유리(M)를 생성하기에 충분한 시간 기간 동안 열 에너지를 방출한다. 예시적인 시간 기간은, 예를 들어 약 2시간 내지 약 12시간, 약 3시간 내지 약 10시간, 약 4시간 내지 약 8시간, 또는 약 5시간 내지 약 6시간, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여 약 1시간 내지 약 24시간 범위일 수 있다. 전위는 배치 재료들(G)의 온도를 그들의 융점 이상으로 올리기에 충분한 열 에너지를 생성하도록 선택될 수 있다. 용융 용기(110)에서의 용융은 임의의 원하는 응용에 대해 적합한 배치 기반, 연속 기반 또는 반연속 기반으로 수행될 수 있다. 하나 이상의 가스 버너와 같은 보조 열원은 전극들을 통한 전기 가열과 함께 사용될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 방법들에 따라 예시적인 유리를 제조하기에 적합한 배치 재료들(G)은, 예를 들어 SiO2에 대한 공급원으로서 상업적으로 입수가능한 모래; Al2O3의 공급원으로서 알루미나, 수산화알루미늄, 수화된 형태의 알루미나, 및 다양한 알루미노실리케이트들, 질산염들 및 할로겐화물들; B2O3의 공급원으로서 붕산, 무수 붕산 및 산화붕소; MgO의 공급원으로서 페리클레이스, 백운석(또한 CaO의 공급원으로서), 마그네시아, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘 및 다양한 형태의 마그네슘 실리케이트들, 알루미노실리케이트들, 질산염들 및 할로겐화물들; CaO의 공급원으로서 석회석, 아라고나이트, 백운석(또한 MgO의 공급원으로서), 규회석 및 다양한 형태의 칼슘 실리케이트들, 알루미노실리케이트들, 질산염들 및 할로겐화물들; 및 스트론튬 및 바륨의 산화물들, 탄산염들, 질산염들 및 할로겐화물들을 포함할 수 있다. 화학적 청징제가 필요한 경우, 주석이 SnO2로서, 다른 주요 유리 성분(예를 들어, CaSnO3)과의 혼합 산화물로서, 또는 SnO, 주석 옥살레이트, 주석 할로겐화물 또는 기타 당업자에게 알려진 주석 화합물들로서 산화 조건들에서 추가될 수 있다. SnO2 이외의 화학적 청징제들이 디스플레이 응용 분야들에 충분한 품질의 유리를 얻기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 유리는 청징을 용이하게 하기 위해 의도적인 첨가로서 As2O3, Sb2O3 및 할로겐화물 중의 임의의 하나 또는 조합들을 사용할 수 있다.
유리 기판의 투과율을 개선하기 위한 방법들은 크롬과 같은 트램프(tramp) 금속들의 농도를 무시할 수 있는 수준(예: < 약 20 ppm)으로 감소시키는 데 초점을 둘 수 있으며, 이는 결국 유리 기판에 의한 청색 파장들의 흡수를 감소시킬 수 있다. 청색 파장들에서의 유리 투과율의 향상은 또한 유리 기판의 색상 변이를 감소시킬 수 있다. 유리 기판의 색상 변이의 크기는 가시(visible) 스펙트럼에 대한 그의 흡수 곡선의 모양에 따라 좌우될 수 있다. 예를 들어, 청색 파장(예: 450 nm)에서의 흡수가 적색 파장(예: 630 nm)에서의 흡수보다 낮을 때 색상 변이는 감소될 수 있다.
도 2는 유리 기판의 색상 변이에 대한 청색/적색 투과율의 영향을 보여준다. 플롯에서 알 수 있듯이, 색상 변이 △y는 적색(630 nm) 투과율에 비해 청색(450 nm) 투과율이 감소함에 따라 거의 선형 방식으로 증가한다. 청색 투과율이 적색 투과율과 유사한 값에 접근함에 따라(예를 들어, 비율이 1에 접근함에 따라) 색상 변이 △y는 유사하게 0에 접근한다.
비제한적인 실시예들에서, 본 명세서에 개시된 방법들은 제어하는, 즉 용융 유리 내의 Cr6+(또는 CrO3) 함량을 감소시키는 것을 포함한다. 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 유리 기판에서 Cr6+의 존재는 청색 파장에서 흡수를 증가시키고 투과를 감소시킬 수 있다. 도 3을 참조하면, Cr3+는 약 450 nm에서 하나와 약 650 nm에서 하나, 두 개의 흡수 밴드들을 가지고 있다(유리 A 참조). Cr6+의 흡수 밴드는 약 360 nm에 있다(유리 B 참조). Cr6+ 흡수 대역은 넓고 가시 스펙트럼의 청색 파장으로 꼬리를 물고 있다. 이 피크의 폭 크기는 유리 기판에 존재하는 Cr6+ 이온의 농도에 의존한다. Cr6+ 농도가 높은 일부 유리 조성들에서, 360 nm(Cr6+) 피크가 너무 넓어서 450 nm(Cr3+) 피크와 교차하여 하나의 큰 흡수 밴드가 생성되어 유리 기판의 색상 변이에 해로울 수 있다. 도 4를 참조하면, 유리 A(Cr3+만 포함) 및 유리 B(Cr3+ 및 Cr6+ 모두 포함)의 투과율은 파장 500 nm 이상에서 비교적 동일하다. 그러나, 유리 기판 B는 Cr6+의 존재로 인해 약 350 nm 내지 약 500 nm 범위의 파장에서 투과율이 감소되었다.
본 명세서에 개시된 방법들에 따르면, 배치 재료들(G)의 구성은 배치 재료들에서 크롬의 존재를 제한하도록 및/또는 용융 또는 기타 가공 단계들 동안에 크롬이 Cr6+와 같은 더 높은 산화 상태로 산화될 가능성을 감소시키도록 제어될 수 있다. 이론에 얽매이지 않고, 환원 상태로, 즉 Cr6+에서 Cr3+로, 크롬 산화환원 평형을 유도할 수 있는 기본 유리 케미스트리를 생성하기 위해 배치 재료들이 선택될 수 있다고 믿어진다. 하나의 예시적인 실시예에서, 배치 재료들은 결과적인 유리 조성물이 바람직한 광학 염기도를 갖도록 선택될 수 있다. 여기에서 사용된 용어 "광학 염기도(optical basicity)"는 유리 조성물의 유리 네트워크에서 양이온의 거동을 나타내는 데 사용되며, 비결정성 고체 저널(the Journal of Non-Crystalline Solids)에 게재된 Duffy와 Ingram의 1976년 논문 "An Interpretation of Glass Chemistry in terms of the Optical Basicity Concept"에서 보여지는 바와 같이 계산될 수 있으며, 그 전체는 본 명세서에 참조로 결합된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 유리 조성물의 광학 염기도가 감소함에 따라 청색 파장(예를 들어, 450 nm)에서의 흡수는 감소하는 반면, 적색 파장(예를 들어, 630 nm)에서의 흡수는 증가한다. 따라서, 광학 염기도가 감소함에 따라 청색 파장에서 유리 기판의 투과율이 증가할 수 있고 유리 기판의 색상 변이는 감소될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 배치 재료들은 광학 염기도가, 예를 들어 약 0.54 미만, 약 0.53 미만, 약 0.52 미만, 약 0.51 미만 또는 약 0.5 미만, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 약 0.6 미만인 유리 조성물을 제공하도록 선택될 수 있다.
용융 유리에서 Cr6+ 함량을 감소시키는 것은 또한 용융 동안 Cr6+ 상태의 크롬을 Cr4+, Cr3+ 또는 Cr2+와 같은 더 낮은 산화 상태로 환원시키기 위해 하나 이상의 첨가제로 배치 조성을 수정함으로써 달성될 수 있다. 예시적인 첨가제들은 유기 환원제들 또는 특정 준금속들, 예를 들어 규소, 붕소, 알루미늄, 비소, 안티몬 또는 게르마늄의 환원된 형태들을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 유기 환원제들은 연소 시 탄소를 생성하는 임의의 화합물을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 유기 환원제들은 지방산들 및 이의 염들을 포함할 수 있다. 지방산들은 카르복실산에 부착된 지방족 사슬을 포함하며, 여기서 지방족 사슬은 포화 또는 불포화, 선형 또는 분지형일 수 있다. 특정 실시예들에서, 지방산은 올레산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아르산, 및 이들의 조합들과 같은 C2-C30 지방산을 포함할 수 있다. 알칼리 또는 알칼리 토금속 염, 예를 들어 지방산들의 나트륨, 칼륨, 리튬, 마그네슘 또는 칼슘 염들과 같은 지방산들의 염들이 또한 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서, 하나 이상의 유기 환원제는, 배치 재료들의 총 중량에 대하여, 예를 들어 약 0.1 중량% 내지 약 0.25 중량%, 약 0.25 중량% 내지 약 0.4 중량%, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 1 중량%, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 적어도 약 0.1 중량%의 양으로 배치 재료에 첨가될 수 있다.
배치 재료들(G)은 용융 용기에서 용융되어 용융 유리(M)를 생성할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 용융 용기 내의 용융 조건들 및/또는 분위기는 배치 재료들에 존재하는 임의의 크롬의 더 낮은 산화 상태로의 환원을 촉진하도록 제어될 수 있다. 이와 같이, 다양한 실시예들에서, 용융 유리(M)는, 예를 들어 약 0.5 ppm 내지 약 15 ppm, 약 1 ppm 내지 약 14 ppm, 약 2 ppm 내지 약 12 ppm, 약 3 ppm 내지 약 10 ppm, 약 4 ppm 내지 약 9 ppm, 약 5 ppm 내지 약 8 ppm, 또는 약 6 ppm 내지 약 7 ppm, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 약 20 ppm 미만의 Cr6+를 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에 따르면, 배치 재료들(G)의 제1 Cr6+/Cr3+ 비율은 용융 유리(M)의 제2 Cr6+/Cr3+ 비율보다 클 수 있다. 예를 들어, 용융 유리(M)(및 결과적으로 유리 제품)의 제2 Cr6+/Cr3+ 비율은, 예를 들어 약 0.05 내지 약 0.9, 약 0.1 내지 약 0.8, 약 0.2 내지 약 0.7, 약 0.3 내지 약 0.6, 또는 약 0.4 내지 약 0.5, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 1 미만일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 용융 용기 내의 분위기는 이상적이거나 대략적으로 이상적인 화학량론적 가스 대 산소 비율을 유지하도록 제어될 수 있다. 용융 중에 사용 가능한 과잉의 산소가 거의 또는 전혀 없는 상태에서 Cr6+와 같은 더 높은 산화 상태로의 크롬 산화는 전기 부스트(예를 들어, G/E 비율)에 비례하여 가스의 양을 모니터링하여 감소하거나 피할 수 있다. 예를 들어, 0.20 내지 0.32 또는 0.23 내지 0.29의 G/E 비율은 본 명세서에 기재된 실시예들에에 대해 충분하였다. 따라서 과잉의 산소 함량은 용융 과정에서 하나 이상의 가스 버너를 사용하고 그리고 적절한 G/E 비율을 사용하여 이상적인 또는 거의 이상적인 조건들로 연소 동안에 산소의 소비를 조정함으로써 제어될 수 있다.
추가 실시예들에서, 용융 조건들은 예를 들어 예비-용융 욕조(pre-melt bath; PMB) 온도를 엄격하게 제어함으로써 크롬이 Cr6+와 같은 더 높은 산화 상태로 산화되는 것을 억제하도록 제어될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "예비-용융 욕조" 및 "PMB" 온도는 배치 재료가 용융되는 온도를 지칭한다. 이론에 얽매임이 없이, 더 높은 PMB 온도는 용융 유리에서 감소된 Cr6+ 함량으로 인해 청색 파장에서 더 높은 광 투과율을 초래할 수 있다고 믿어진다. 다양한 실시예들에 따르면, PMB 온도는, 예컨대 약 1550℃ 내지 약 1800℃, 약 1600℃ 내지 약 1800℃, 약 1650℃ 내지 약 1800℃, 약 1700℃ 내지 약 1800℃, 약 1750℃ 내지 약 1800℃, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 약 1500℃ 내지 약 1800℃의 범위일 수 있다.
추가적으로, PMB 온도의 변동은 용융 유리의 Cr6+ 함량에 영향을 미칠 수 있으며, PMB 온도에서의 20℃ 변화는 투과율에서의 대략 1% 변화를 초래한다. 이와 같이, 본 명세서에 개시된 방법들은 +/- 10℃의 온도 변동으로 PMB 목표 온도를 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 용융 용기 내부의 온도 변동은, 예를 들어 고정 전원을 사용하고 전압 및 전류를 변경하여 예비-용융 목표 온도를 유지하도록 함으로써, 고정 전류를 사용하고 전력 및 전압을 변경하여 예비-용융 목표 온도를 유지하도록 함으로써, 또는 유리의 벌크 저항을 모니터링 및 제어하여 예비-용융 목표 온도를 유지하도록 함으로써 제어될 수 있다. 상기 방법들의 조합들은 또한 용융 유리에서 원하는 용융 조건들 및/또는 원하는 Cr6+를 달성하기 위해 사용될 수 있다.
유리 제품들
본 명세서에 개시된 방법들은 유리한 광학 특성들을 갖는, 유리 시트들과 같은 유리 제품들을 제조하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 유리 제품들은 다양한 전자, 디스플레이 및 조명 응용들뿐만 아니라 건축, 자동차 및 에너지 응용들에서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 시트는, 예를 들어 LCD에서 LGP로서 디스플레이 장치 내에 결합될 수 있다.
본 명세서에는 약 50 mol% 내지 약 90 mol% SiO2; 0 mol% 내지 약 20 mol% Al2O3; 0 mol% 내지 약 20 mol% B2O3; 0 mol% 내지 약 25 mol% RxO; 및 0 ppm 내지 약 20 ppm의 CrO3; 여기서 R은 Li, Na, K, Rb 및 Cs 중의 하나 이상으로부터 선택되고 x는 2이거나, 또는 R은 Zn, Mg, Ca, Sr 및 Ba 중의 하나 이상으로부터 선택되고 x는 1인, 유리 제품들이 개시되어 있다.
본 개시 내용의 실시예들은 예시적인 유리 제품을 참조하여 아래에서 논의된다. 다음의 일반적인 설명은 청구된 유리 제품들 및 그들의 조성물들의 개요만을 제공하도록 의도된다. 다양한 양태들이 비제한적 실시예들을 참조하여 보다 구체적으로 논의될 것이며, 이러한 실시예들은 본 개시 내용의 맥락 내에서 서로 교환 가능하다.
본 명세서에 개시된 방법들에 따라 처리될 수 있는 유리 조성물들은 알칼리-함유 유리 및 무알칼리 유리 둘 모두를 포함할 수 있다. 이러한 유리 조성물들의 비제한적인 예들은, 예를 들어 소다 석회 실리케이트, 알루미노실리케이트, 알칼리-알루미노실리케이트, 알칼리 토류-알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 알칼리-보로실리케이트, 알칼리 토류-보로실리케이트, 알루미노보로실리케이트, 알칼리-알루미노보로실리케이트, 및 알칼리 토류-알루미노보로실리케이트 유리들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 본 명세서에 개시된 방법들은 고성능 디스플레이 유리 기판과 같은 유리 시트들을 생산하는 데 사용될 수 있다. 예시적인 상업용 유리들에는 Corning Incorporated의 EAGLE XG®, Lotus™, Willow®, Iris™ 및 Gorilla® 유리들을 포함되지만, 이에 국한되지 않는다.
유리 제품은, 일부 실시예들에서, 화학적으로 강화된 유리, 예를 들어 이온 교환된 유리를 포함할 수 있다. 이온 교환 공정 동안, 유리 시트의 표면에서 또는 그 근처에서 유리 시트 내의 이온들은, 예를 들어 염 욕조로부터 더 큰 금속 이온들로 교환될 수 있다. 유리 내로의 더 큰 이온들의 결합은 가까운 표면 영역에서 압축 응력을 생성함으로써 상기 시트를 강화할 수 있다. 대응하는 인장 응력이 압축 응력과 균형을 맞추기 위해 유리 시트의 중앙 영역 내에서 유도될 수 있다.
이온 교환은, 예를 들어 유리를 용융 염 욕조에 소정 시간 침지시킴으로써 실시될 수 있다. 예시적인 염 욕조들은 KNO3, LiNO3, NaNO3, RbNO3, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 용융 염 욕조의 온도와 처리시간은 변동될 수 있다. 원하는 응용에 따라 시간 및 온도를 결정하는 것은 당업자의 능력 범위 내에 있다. 비제한적인 예로서, 용융 염 욕조의 온도는 약 400℃ 내지 약 800℃, 예컨대 약 400℃ 내지 약 500℃의 범위일 수 있고, 미리 결정된 시간 기간은 약 4 내지 약 24시간, 예컨대 약 4 시간 내지 약 10의 범위일 수 있지만, 다른 온도 및 시간 조합들이 고려된다. 비제한적인 예로서, 표면 압축 응력을 부여하는 K-풍부 층을 얻기 위해 유리를, 예를 들어 약 450℃에서 약 6시간 동안 KNO3 욕조에 담글 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 유리 조성물은 SiO2, Al2O3, 및 B2O3와 같은 유리 형성제(former)들로부터 선택된 산화물 성분을 포함할 수 있다. 예시적인 유리 조성물은 또한 유리한 용융 및 성형 속성들을 얻기 위해 플럭스들을 포함할 수 있다. 이러한 플럭스들은 알칼리 산화물들(Li2O, Na2O, K2O, Rb2O 및 Cs2O) 및 알칼리 토류 산화물들(MgO, CaO, SrO, ZnO 및 BaO)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유리 조성물은 60-80 mol% SiO2, 0-20 mol% Al2O3, 0-15 mol% B2O3, 및 5-20% 알칼리 산화물들, 알칼리 토류 산화물들, 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리 시트의 유리 조성은 B2O3를 포함하지 않을 수 있고, 63-81 mol% SiO2, 0-5 mol% Al2O3, 0-6 mol% MgO, 7-14 mol% CaO, 0-2 mol% Li2O, 9-15 mol% Na2O, 0-1.5 mol% K2O 및 미량의 Fe2O3, Cr2O3, MnO2, Co3O4, TiO2, SO3 및/또는 SeO3를 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 일부 유리 조성물들에서, SiO2는 기본(basic) 유리 형성제로서 작용할 수 있다. 특정 실시예들에서, SiO2의 농도는 디스플레이 유리들 또는 도광판 유리들에 적합한 밀도 및 화학적 내구성, 및 유리로 하여금 다운드로우 공정(예를 들어, 융합 공정)에 의해 형성되도록 허용하는 액상선 온도(액상선 점도)를 갖는 유리를 제공하도록 60 몰%보다 클 수 있다. 상한과 관련하여, 일반적으로 SiO2 농도는 배치 재료들이 통상적인 대용량 용융 기술들, 예를 들어 내화 용융 용기에서 줄(Joule) 용융을 사용하여 용융되도록 하기 위해 약 80 몰% 이하일 수 있다. SiO2의 농도가 증가함에 따라 일반적으로 200 포이즈(poise) 온도(용융 온도)가 상승한다. 다양한 응용 분야들에서, 유리 조성이 1750℃ 이하의 용융 온도를 갖도록 SiO2 농도를 조정할 수 있다. 다양한 실시예들에서, SiO2의 농도는 약 60 mol% 내지 약 81 mol%, 약 66 mol% 내지 약 78 mol%, 약 72 mol% 내지 약 80 mol%, 또는 약 65 mol% 내지 약 79 mol%의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위일 수 있다. 추가적인 실시예들에서, SiO2의 농도는 약 70 mol% 내지 약 74 mol%, 또는 약 74 mol% 내지 약 78 mol%의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, SiO2의 농도는 약 72 mol% 내지 73 mol%일 수 있다. 다른 실시예들에서, SiO2의 농도는 약 76 mol% 내지 77 mol%일 수 있다.
Al2O3는 또한 다른 유리 형성제로서 본 명세서에 개시된 유리 조성물에 포함될 수 있다. 더 높은 농도의 Al2O3는 유리 어닐링 포인트와 모듈러스를 향상시킬 수 있다. 다양한 실시예들에서, Al2O3의 농도는 0 mol% 내지 약 20 mol%, 약 4 mol% 내지 약 11 mol%, 약 6 mol% 내지 약 8 mol%, 또는 약 3 mol% 내지 약 7 mol%의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위일 수 있다. 추가적인 실시예들에서, Al2O3의 농도는 약 4 mol% 내지 약 10 mol%, 또는 약 5 mol% 내지 약 8 mol% 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, Al2O3의 농도는 약 7 mol% 내지 8 mol%일 수 있다. 다른 실시예들에서, Al2O3의 농도는 약 5 mol% 내지 6 mol%, 또는 0 mol% 내지 약 5 mol% 또는 0 mol% 내지 약 2 mol%일 수 있다.
B2O3는 유리 형성제 및 용융을 돕고 용융 온도를 낮추는 플럭스 둘 모두로서 유리 조성물에 포함될 수 있다. 이는 액상선 온도와 점도 모두에 영향을 미칠 수 있으며, 예를 들어 B2O3 농도를 높이면 유리의 액상선 점도가 증가할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 본 명세서에 개시된 유리 조성물은 0.1 mol% 이상의 B2O3를 가질 수 있으며, 그러나 일부 조성물들은 무시할 수 있는 양의 B2O3를 가질 수 있다. SiO2와 관련하여 위에서 논의한 바와 같이, 유리 내구성은 디스플레이 응용 분야들에서 매우 바람직하다. 내구성은 알칼리 토류 산화물의 농도를 높이면 어느 정도 제어할 수 있으며 B2O3 함량이 높으면 상당히 감소된다. 유리 어닐링 포인트도 B2O3가 증가함에 따라 감소하므로 B2O3 함량을 낮게 유지하는 것이 도움이 될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들서, B2O3의 농도는 0 mol% 내지 약 15 mol%, 0 mol% 내지 약 12 mol%, 0 mol% 내지 약 11 mol%, 약 3 mol% 내지 약 7 mol%, 또는 0 mol% 내지 약 2 mol%의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, B2O3의 농도는 약 7 mol% 내지 약 8 mol%일 수 있다. 다른 실시예들에서, B2O3의 농도는 무시할 수 있거나 0 mol% 내지 약 1 mol%일 수 있다.
유리 형성제들(SiO2, Al2O3, 및 B2O3)에 더하여, 본 명세서에 기재된 유리 조성물들은 또한 알칼리 토류 산화물들을 포함할 수 있다. 비제한적 실시예들에서, 적어도 3 개의 알칼리 토류 산화물들, 예를 들어 MgO, CaO, 및 BaO, 및 선택적으로 SrO가 유리 조성물의 일부이다. 알칼리 토류 산화물들은 유리의 용융, 청징, 성형 및 궁극적인 용도와 관련된 다양한 특성들을 유리에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, (MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3 비율은 0 내지 2 범위일 수 있다. 이 비율이 증가할수록 점도가 액상선 온도보다 더 강하게 증가하는 경향이 있어, T35k-Tlig에 대한 적절하게 높은 값들을 얻기가 점점 더 어려워진다. 따라서, 다른 실시예들에서, (MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3는 약 2 이하일 수 있다. 일부 실시예들에서, (MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3 비는 0 내지 약 1.0, 약 0.2 내지 약 0.6, 또는 약 0.4 내지 약 0.6의, 그들사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위일 수 있다. 추가 실시예들에서, (MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3 비는 약 0.55 미만 또는 약 0.4 미만이다.
특정 실시예들에 따르면, 알칼리 토류 산화물은 점탄성 특성들, 액상선 온도들 및 액상선 상 관계들에 대한 그들의 영향이 유리 형성 산화물들 SiO2, Al2O3 및 B2O3에 대한 것보다 질적으로 서로 더 유사하기 때문에 단일 조성 성분으로서 효과적으로 처리될 수 있다. 그러나 알칼리 토류 산화물들 CaO, SrO 및 BaO는 장석 광물들, 특히 회장석(CaAl2Si2O8) 및 셀시앤(celsian)(BaAl2Si2O8) 및 동일의 스트론튬-함유 고용체를 형성할 수 있지만, MgO는 이러한 결정들에 상당한 정도로 참여하지 않는다. 따라서, 장석 결정이 이미 액상선 상(phase)인 경우, MgO의 과첨가는 결정에 대해 액상을 안정화시키고 액상선 온도를 낮추는 역할을 할 수 있다. 동시에 점도 곡선은, 저온 점도에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으면서 일반적으로 더 가파르게 되어 용융 온도를 낮추게 된다.
소량의 MgO를 첨가하는 것은 용융 온도를 감소시킴으로써 유리 용융에 이점을 줄 수 있고, 또한 높은 어닐링 포인트를 유지하면서 액상선 온도를 감소시키고 액상선 점도를 증가시킴으로써 유리 성형에 이점을 줄 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 유리 조성물은 0 mol% 내지 약 10 mol%, 0 mol% 내지 약 6 mol%, 약 1 mol% 내지 약 8 mol%, 0 mol% 내지 약 8.72 mol%, 약 1 mol% 내지 약 7 mol%, 0 mol% 내지 약 5 mol%, 약 1 mol% 내지 약 3 mol%, 약 2 mol% 내지 약 10 mol%, 또는 약 4 몰% 내지 약 8 몰%, 그들사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위의 MgO 농도를 가질 수 있다.
이론에 얽매이지 않고, 유리 조성물에 존재하는 CaO는 낮은 액상선 온도(높은 액상선 점도), 높은 어닐링 포인트들 및 모듈러스들, 및 디스플레이 및 LGP 응용들에 유리한 범위에서의 CTE를 생성할 수 있다고 믿어진다. 이것은 또한 화학적 내구성에 유리하게 기여할 수 있으며, 다른 알칼리 토류 산화물들에 비해 이것은 배치 재료로서 비교적 저렴하다. 그러나 고농도에서 CaO는 밀도와 CTE를 증가시킬 수 있다. 또한, 충분히 낮은 SiO2 농도에서 CaO는 회장석(anorthite)을 안정화시켜 액상 점도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시예에서, CaO 농도는 0 mol% 내지 약 6 mol% 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유리 조성물의 CaO 농도는 0 mol% 내지 약 4.24 mol%, 0 mol% 내지 약 2 mol%, 0 mol% 내지 약 1 mol%, 0 mol% 내지 약 0.5 mol%, 약 0 mol% 내지 약 0.1 mol%의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위일 수 있다. 다른 실시예들에서, CaO 농도는 약 7 mol% 내지 약 14 mol% 또는 약 9 mol% 내지 약 12 mol% 범위일 수 있다.
SrO 및 BaO 둘 모두 낮은 액상선 온도(높은 액상선 점도)에 기여할 수 있다. 이들 산화물들의 농도는 CTE 및 밀도의 증가와 모듈러스 및 어닐링 포인트의 감소를 피하기 위해 선택될 수 있다. SrO 및 BaO의 상대적 비율은 균형을 이루어 유리가 다운드로우 공정에 의해 형성될 수 있도록 물리적 특성 및 액상 점도의 적절한 조합을 얻을 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 유리 조성물은 0 mol% 내지 약 8 mol%, 0 mol% 내지 약 4.3 mol%, 0 mol% 내지 약 5 mol%, 약 1 mol% 내지 약 3 mol%, 또는 약 2.5 mol% 미만의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위의 SrO 농도를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, BaO 농도는 0 mol% 내지 약 5 mol%, 0 mol% 내지 약 4.3 mol%, 0 mol% 내지 약 2 mol%, 0 mol% 내지 약 1 mol%, 0 mol% 내지 약 0.5 mol%의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위일 수 있다.
상기 성분들에 더하여, 본 명세서에 기재된 유리 조성물들은 유리의 다양한 물리적, 용융, 청징 및 성형 속성들을 조정하기 위해 다양한 기타 산화물들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 산화물들의 예는 TiO2, SnO2, MnO, V2O3, Fe2O3, ZrO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, WO3, Y2O3, La2O3 및 CeO2 뿐만 아니라 다른 희토류 산화물들 및 인산염들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 한 실시예에서, 이들 산화물들의 각각의 양은 2 mol% 이하일 수 있고, 이들의 총 조합 농도는 5 mol% 이하일 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 조성물은, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 0 mol% 내지 약 3.5 mol%, 0 mol% 내지 약 3.01 mol%, 또는 0 mol% 내지 약 2 mol% 범위의 농도로 ZnO를 포함한다. 다른 실시예들에서, 유리 조성물은 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% TiO2; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% V2O3; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% Nb2O5; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% MnO; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% ZrO2; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% SnO2; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% CeO2; 및 상기 열거된 금속 산화물 중의 임의의 것의 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함한다. 본 명세서에 기술된 유리 조성물들은 또한 배치 재료들과 관련된 및/또는 유리를 생산하는 데 사용되는 용융, 청징 및/또는 성형 장비에 의해 유리 내로 도입되는 다양한 오염물들을 포함할 수 있다. 유리는 또한 주석 산화물 전극들을 사용한 줄 용융의 결과로서 및/또는 예를 들어 SnO2, SnO, SnCO3, SnC2O2 및 기타 유사한 재료들과 같은 주석 함유 재료들의 일괄 처리(batching)를 통해 SnO2를 함유할 수 있다.
본 명세서에 기재된 유리 조성물들은 또한 일부 알칼리 성분들을 함유할 수 있으며, 예를 들어 유리는 무알칼리 유리가 아닐 수 있다. 본 명세서에 사용된 "무알칼리 유리(alkali-free glass)"는 총 알칼리 농도가 0.1 mol% 이하인 유리이며, 여기서 총 알칼리 농도는 Na2O, K2O 및 Li2O 농도의 합이다. 일부 실시예들에서, 상기 유리는 0 mol% 내지 약 8 mol%, 1 mol% 내지 약 5 mol%, 약 2 mol% 내지 약 3 mol%, 0 mol% 내지 약 1 mol%, 약 3.01 mol% 미만, 또는 약 2 mol% 미만의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위의 Li2O 농도를 포함한다. 다른 실시예들에서, 상기 유리는 약 3.5 mol% 내지 약 13.5 mol%, 약 3.52 mol% 내지 약 13.25 mol%, 약 4 mol% 내지 약 12 mol%, 약 6 mol% 내지 약 15 mol%, 약 6 mol% 내지 약 12 mol%, 또는 약 9 mol% 내지 약 15 mol%의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위의 Na2O 농도를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 유리는 0 mol% 내지 약 5 mol%, 0 mol% 내지 약 4.83 mol%, 0 mol% 내지 약 2 mol%, 0 mol% 내지 약 1.5 mol%, 0 mol% 내지 약 1 mol%, 또는 약 4.83 mol% 미만의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 범위의 K2O 농도를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 유리 조성물들은 적어도 하나의 청징제를 포함할 수 있고, 하기 조성 특성들 중 하나 이상을 가질 수 있다: (i) 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 약 1 mol% 이하, 약 0.05 mol% 이하, 또는 약 0.005 mol% 이하의 As2O3 농도; (ii) 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 약 1 mol% 이하, 약 0.05 mol% 이하, 또는 약 0.005 mol% 이하의 Sb2O3 농도; (iii) 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 약 3 mol% 이하, 약 2 mol% 이하, 약 0.25 mol% 이하, 약 0.11 mol% 이하, 또는 약 0.07 mol% 이하의 SnO2 농도.
주석 청징(fining)은 단독으로 또는 원하는 경우 다른 청징 기술들과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 주석 청징은 브롬 청징과 같은 할로겐화물 청징과 조합될 수 있다. 다른 가능한 조합은 주석 청징제와 황산염, 황화물, 세륨 산화물, 기계적 버블링 및/또는 진공 청징을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 이들 다른 청징 기술들이 단독으로 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 특정 실시예들에서, (MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3 비율 및 개별 알칼리 토류 농도를 위에서 논의된 범위들 내로 유지하는 것은 청징 공정을 수행하기 더 쉽고 더 효과적으로 만든다.
다양한 실시예들에서, 유리는 RxO를 포함할 수 있으며, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs이고, x는 2이거나, R은 Zn, Mg, Ca, Sr 또는 Ba이고, x는 1이다. 일부 실시예들에서, RxO - Al2O3 > 0. 다른 실시예들에서, 0 < RxO - Al2O3 < 15. 일부 실시예들에서, RxO/Al2O3는 0과 10 사이, 0과 5 사이, 1보다 크거나, 또는 1.5와 3.75 사이, 또는 1과 6 사이, 또는 1.1과 5.7 사이, 그리고 그들 사이의 모든 하위 범위들이다. 다른 실시예들에서, 0 < RxO - Al2O3 < 15. 추가 실시예들에서, x = 2 및 R2O - Al2O3 < 15, < 5, < 0, -8과 0 사이, 또는 -8과 -1 사이, 및 그들 사이의 모든 하위 범위들이다. 추가 실시예들에서, R2O - Al2O3 < 0. 또 다른 추가 실시예들에서, x = 2 및 R2O - Al2O3 - MgO > -10, > -5, 0과 -5 사이, 0과 -2 사이, > -2, - 5와 5 사이, -4.5와 4 사이, 그리고 그들 사이의 모든 하위 범위들이다. 추가 실시예들에서, x = 2이고 RxO/Al2O3는 0 내지 4 사이, 0 내지 3.25 사이, 0.5 내지 3.25 사이, 0.95 내지 3.25 사이, 및 그들 사이의 모든 하위 범위들이다. 이러한 비율들은 유리 제품의 제조 가능성과 그의 투과 성능 결정에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, RxO - Al2O3가 대략 0과 같거나 큰 유리들은 용융 품질이 더 좋은 경향이 있지만, RxO - Al2O3가 너무 큰 값이 되면 투과율 곡선에 부정적인 영향을 미칠 것이다. 유사하게, RxO - Al2O3(예를 들어, R2O - Al2O3)가 위에서 설명한 대로 주어진 범위 내에 있으면 유리는 용융성을 유지하고 유리의 액상선 온도를 억제하면서 가시 스펙트럼에서 높은 투과율을 가질 가능성이 높다. 유사하게, 위에서 설명한 R2O - Al2O3 - MgO 값들은 유리의 액상선 온도를 억제하는 데 도움이 될 수도 있다.
하나 이상의 실시예들에서 그리고 위에서 언급한 바와 같이, 예시적인 유리들은 유리 매트릭스에 있을 때 가시 흡수를 생성하는 낮은 농도의 원소들을 가질 수 있다. 이러한 흡수체에는 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni 및 Cu와 같은 전이 원소들과 Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er 및 Tm을 포함하는 부분-충전된 f-오비탈들을 갖는 희토류 원소들을 포함한다. 이들 중에서 유리 용해에 사용되는 기존 원료들에서 가장 풍부한 것은 Fe, Cr 및 Ni이다. 철은 SiO2의 공급원인 모래에서 흔한 오염 물질이며, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘의 원료 공급원들에서도 전형적인 오염 물질이다. 크롬과 니켈은 일반적으로 일반 유리 원료들에 낮은 농도로 존재하지만 다양한 모래 광석에 존재할 수 있으며 낮은 농도로 제어할 수 있다. 또한, 크롬과 니켈은 스테인리스강과의 접촉을 통해, 예를 들어 원료 또는 유리 부스러기가 부서질 때 강철-라이닝된 혼합기들 또는 스크류 투입기들의 부식, 또는 용융 장치 자체에서 구조용 강과 의도하지 않은 접촉을 통해 도입될 수 있다. 일부 실시예들에서 철(Fe3+, Fe2+)의 총 농도는 약 50 ppm 미만, 예를 들어 약 40 ppm 미만, 약 25 ppm 미만, 또는 약 15 ppm 미만일 수 있다. Ni 및 Cr의 농도는 각각 약 5 ppm 미만, 예를 들어 약 2 ppm 미만일 수 있다. 추가 실시예들에서, 위에 열거된 모든 다른 흡수체들의 농도는 각각 약 1 ppm 미만일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유리는 1 ppm 이하의 Co, Ni 및 Cr, 또는 대안적으로 1 ppm 미만의 Co, Ni 및 Cr을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 전이 원소들(V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni 및 Cu)는 0.1 중량% 이하의 농도로 유리에 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서, Fe(Fe3+, Fe2+)의 총 농도는 약 50 ppm 미만, 약 40 ppm 미만, 약 30 ppm 미만, 약 20 ppm 미만, 또는 약 10 ppm 미만일 수 있다. 다른 실시예들에서, Fe + 30Cr + 35Ni < 약 60 ppm, < 약 50 ppm, < 약 40 ppm, < 약 30 ppm, < 약 20 ppm, 또는 < 약 10 ppm이다.
다른 실시예들에서, 300 nm 내지 650 nm에서 흡수를 일으키지 않고 약 300 nm 미만의 흡수 밴드를 갖는 특정 전이 금속 산화물들의 첨가는 네트워크 결함들이 공정들을 형성하는 것을 방지할 수 있고, 그리고 유리 네트워크에서의 전이 금속 산화물에 의한 결합이 광으로 하여금 유리 네트워크의 기본 결합들을 깨뜨리게 하는 대신에 광을 흡수하기 때문에 잉크를 경화할 때 UV 노출 후에 색상 중심들(예를 들어, 300 nm 내지 650 nm로부의 광의 흡수)을 방지할 수 있다. 따라서, 예시적인 실시예들은 UV 색상 중심 형성을 최소화하기 위해 하기의 전이 금속 산화물들의 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다: 약 0.1 mol% 내지 약 3.0 mol% 아연 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 티타늄 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 바나듐 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 니오븀 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 망간 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 지르코늄 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 아세닉 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 주석 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 몰리브늄 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 안티몬 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 세륨 산화물; 위에 열거된 임의의 전이 금속 산화물들에 대한 모든 범위들 및 그 사이의 하위 범위들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 예시적인 유리는 아연 산화물, 티타늄 산화물, 바나듐 산화물, 니오븀 산화물, 망간 산화물, 지르코늄 산화물, 비소 산화물, 주석 산화물, 몰리브데늄 산화물, 안티몬 산화물, 세륨 산화물의 임의의 조합을 0.1 mol% 내지 약 3.0 mol% 이하로 함유할 수 있다.
예시적인 유리들에 의도적으로 포함된 원소들 외에도, 주기율표의 거의 모든 안정한 원소들이 원료들의 낮은 오염 수준을 통해, 제조 공정에서 내화물들 및 귀금속들의 고온 침식을 통해, 또는 최종 유리의 속성들을 미세 조정하기 위해 낮은 수준에서의 의도적인 도입을 통해 약간의 수준으로 유리들 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, 지르코늄이 풍부한 내화물들과의 상호 작용을 통해 오염 물질로서 지르코늄이 도입될 수 있다. 추가 예로서, 백금 및 로듐은 귀금속들과의 상호작용을 통해 도입될 수 있다. 추가 예로서, 철은 원료에 트램프로서 도입되거나 가스 함유물들의 제어를 향상시키기 위해 의도적으로 첨가될 수 있다. 추가 예로서, 망간은 색상을 제어하거나 가스 함유물들의 제어를 향상시키기 위해 도입될 수 있다.
수소는 히드록실 음이온, OH-의 형태로 존재할 수 있고, 그의 존재는 표준 적외선 분광법 기술을 통해 확인될 수 있다. 용해된 히드록실 이온들은 예시적인 유리들의 어닐링 포인트에 상당히 그리고 비선형적으로 영향을 미치므로, 원하는 어닐링 포인트를 얻기 위해, 보상하기 위해 주요 산화물 성분들의 농도를 조정하는 것이 유리할 수 있다. 히드록실 이온 농도는 원료들의 선택 또는 용융 시스템의 선택을 통해 어느 정도 제어할 수 있다. 예를 들어, 붕산은 히드록실의 주요 공급원이며, 붕산을 산화붕소로 대체하는 것은 최종 유리의 히드록실 농도를 제어하는 유용한 수단이 될 수 있다. 동일한 추론이 하이드록실 이온들, 수화물 또는 물리흡착 또는 화학흡착된 물 분자들을 포함하는 화합물들 포함하는 다른 잠재적인 원료들에 적용될 수 있다. 가스 버너들이 용융 공정에서 사용되는 경우 천연 가스 및 관련 탄화수소의 연소에서 발생하는 연소 생성물을 통해 히드록실 이온들도 도입될 수 있으므로 이를 보상하기 위해 용융에 사용되는 에너지를 가스 버너들에서 전극들로 바꾸는 것이 바람직할 수 있다. 대안으로, 용해된 히드록실 이온들의 유해한 영향을 보상하기 위해 주요 산화물 성분들을 조정하는 반복적인 프로세스를 대신 사용할 수 있다.
황은 천연 가스에 종종 존재하고, 마찬가지로 많은 탄산염, 질산염, 할로겐화물 및 산화물 원료들의 트램프 성분이다. SO2 형태의 황은 가스 함유물들의 문제되는 공급원이 될 수 있다. SO2가 풍부한 결함들을 형성하는 경향은 원료들에서 황 수준을 제어하고 유리 매트릭스에 상대적으로 감소된 다가 양이온들을 낮은 수준으로 결합함으로써 상당한 정도로 관리할 수 있다. 이론에 구속되는 것은 아니지만, SO2가 풍부한 가스 함유물들은 주로 유리에 용해된 황산염(SO4 2-)의 환원을 통해 발생하는 것으로 보인다. 예시적인 유리들에서의 상승된 바륨 농도는 용융의 초기 단계에서 유리 내의 황 보유를 증가시키는 것으로 보이지만, 위에서 언급한 바와 같이 바륨은 낮은 액상선 온도, 따라서 높은 T35k-Tliq 및 높은 액상선 점도를 얻기 위해 바람직하다. 원료들에서 황의 수준을 의도적으로 낮은 수준으로 제어하는 것은 유리에 용해된 황(아마도 황산염으로서)을 줄이는 유용한 수단이다. 특히, 황은 약 200 ppm 미만, 예를 들어 약 100 ppm 미만의 농도로 배치 재료들에 존재할 수 있다.
환원된 다원자가들(multivalents)은 또한 예시적인 유리들이 SO2 블리스터를 형성하는 경향을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이론에 구속되기를 바라지는 않지만, 이들 원소들은 황산염 환원을 위한 기전력을 억제하는 잠재적인 전자 공여체들로서 작용할 수 있다. 황산염 환원은 SO4 2- → SO2 + O2 + 2e-와 같은 반쪽 반응으로 나타낼 수 있으며, 여기서 e-는 전자를 나타낸다. 반쪽 반응에 대한 "평형 상수(equilibrium constant)"는 Keq = [SO2][O2][e-]2/[SO4 2-]이며, 여기서 괄호들은 화학적 활성들을 나타낸다. 일부 실시예들에서, SO2, O2, 및 2e-로부터 황산염을 생성하도록 반응을 강제하는 것이 유리할 수 있다. 질산염, 과산화물 또는 기타 산소가 풍부한 원료들을 추가하면 도움이 될 수 있지만, 용융의 초기 단계에서 황산염 환원에 대항하여 작용할 수 있으며, 이는 처음부터 추가할 때의 이점을 상쇄할 수 있다. SO2는 대부분의 유리들에서 용해도가 매우 낮기 때문에 유리 용융 공정에 추가하는 것은 비실용적이다. 특정 실시예들에서, 전자들은 환원된 다원자가들을 통해 "첨가"될 수 있다. 예를 들어, 2가 철(Fe2+)에 대한 적절한 전자-공여성 반쪽 반응은 2Fe2+ → 2Fe3+ + 2e-로 표현될 수 있다.
전자의 이러한 "활동(activity)"은 황산염 환원 반응을 왼쪽으로 강제하여 유리에서 SO4 2-를 안정화시킬 수 있다. 적절한 환원된 다원자가들은 Fe2+, Mn2+, Sn2+, Sb3+, As3+, V3+, Ti3+, 및 당업자에게 친숙한 다른 것들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 각각의 경우에, 유리의 색상에 대한 유해한 영향을 피하기 위해 이러한 성분들의 농도를 최소화하는 것이 바람직할 수 있으며, As 및 Sb의 경우에는 최종 사용자의 공정에서 폐기물 관리를 복잡하게 유발할 만큼 충분히 높은 수준으로 이러한 성분들을 첨가하는 것을 피하는 것이 바람직할 수 있다.
예시적인 유리들의 주요 산화물들 성분들 및 위에서 언급한 미량 성분에 더하여, 할로겐화물은 원료들의 선택을 통해 도입된 오염물질로서, 또는 유리 내의 가스 함유물들을 제거하기 위해 사용되는 의도적인 성분으로서 다양한 수준으로 존재할 수 있다. 청징제로서 할로겐화물은 약 0.4 mol% 이하의 농도로 혼입될 수 있지만, 일반적으로 오프-가스 취급 장비의 부식을 방지하기 위해 가능하면 더 적은 양을 사용하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 개별 할로겐화물 원소들의 농도는 각각의 개별 할로겐화물에 대해 약 200 ppm 미만, 또는 모든 할로겐화물 원소들의 합에 대해 약 800 ppm 미만이다.
주요 산화물 성분들, 미량 산화물 성분들, 다원자가들 및 할로겐화물 청징제들에 더하여, 원하는 물리적, 태양열화, 광학적 또는 점탄성 특성들을 달성하기 위해 저농도의 다른 무색 산화물 성분들을 혼입하는 것이 유용할 수 있다. 이러한 산화물들은 TiO2, ZrO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, MoO3, WO3, ZnO, In2O3, Ga2O3, Bi2O3, GeO2, PbO, SeO3, TeO2, Y2O3, La2O3, Gd2O3 및 기타 당업자에게 알려진 것을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 예시적인 유리들의 주요 산화물 성분들의 상대적 비율을 조정함으로써, 이러한 무색 산화물들은 어닐링 포인트, T35k-Tliq 또는 액상 점도에 대한 허용할 수 없는 영향 없이 최대 약 2 mol% 내지 3 mol%의 수준으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 UV 색상 중심 형성을 최소화하기 위해 하기 전이 금속 산화물들 중 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다: 약 0.1 mol% 내지 약 3.0 mol% 아연 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 티탄 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 바나듐 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 니오븀 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 망간 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 지르코늄 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 비소 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 주석 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 몰리브덴 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 안티몬 산화물; 약 0.1 mol% 내지 약 1.0 mol% 세륨 산화물; 위에 나열된 금속 산화물들의 임의의 것에 대한 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 예시적인 유리는 아연 산화물, 티탄 산화물, 바나듐 산화물, 니오븀 산화물, 망간 산화물, 지르코늄 산화물, 비소 산화물, 주석 산화물, 몰리브덴 산화물, 안티몬 산화물 및 세륨 산화물 중의 임의의 조합을 0.1 mol% 내지 약 3.0 mol% 이하로 함유할 수 있다.
비제한적인 유리 조성물들은 약 50 mol% 내지 약 90 mol% SiO2, 0 mol% 내지 약 20 mol% Al2O3, 0 mol% 내지 약 20 mol% B2O3, 및 0 mol% 내지 약 25 mol% RxO를 포함할 수 있으며, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중의 임의의 하나 이상이고 x는 2, 또는 Zn, Mg, Ca, Sr 또는 Ba 중의 임의의 하나 이상이고 x는 1이다. 일부 실시예들에서, RxO - Al2O3 > 0; 0 < RxO - Al2O3 < 15; x = 2 및 R2O - Al2O3 < 15; R2O - Al2O3 < 2; x=2 및 R2O - Al2O3 - MgO > -15; 0 < (RxO - Al2O3) < 25, -11 < (R2O - Al2O3) < 11, 및 -15 < (R2O - Al2O3 - MgO) < 11; 및/또는 -1 < (R2O - Al2O3) < 2 및 -6 < (R2O - Al2O3 - MgO) < 1. 일부 실시예들에서, 유리는 Co, Ni 및 Cr 각각을 1 ppm 미만으로 포함한다. 일부 실시예들에서, 총 Fe 농도는 < 약 50 ppm, < 약 20 ppm, 또는 < 약 10 ppm 이다. 다른 실시예들에서, Fe + 30Cr + 35Ni < 약 60 ppm, Fe + 30Cr + 35Ni < 약 40 ppm, Fe + 30Cr + 35Ni < 약 20 ppm, 또는 Fe + 30Cr + 35Ni < 약 10 ppm이다. 다른 실시예들에서, 유리는 약 60 mol% 내지 약 80 mol% SiO2, 약 0.1 mol% 내지 약 15 mol% Al2O3, 0 mol% 내지 약 12 mol% B2O3, 및 약 0.1 mol% 내지 약 15 mol% R2O 및 약 0.1 mol% 내지 약 15 mol% RO를 포함하며, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중의 임의의 하나 이상이고 x는 2, 또는 Zn, Mg, Ca, Sr 또는 Ba 중의 임의의 하나 이상이고 x는 1이다.
다른 실시예들에서, 유리 조성물은 약 65.79 mol% 내지 약 78.17 mol% SiO2, 약 2.94 mol% 내지 약 12.12 mol% Al2O3, 0 mol% 내지 약 11.16 mol% B2O3, 0 mol% 내지 약 2.06 mol% Li2O, 약 3.52 mol% 내지 약 13.25 mol% Na2O, 0 mol% 내지 약 4.83 mol% K2O, 0 mol% 내지 약 3.01 mol% ZnO, 0 mol% 내지 약 8.72 mol% MgO, 0 mol% 내지 약 4.24 mol% CaO, 0 mol% 내지 약 6.17 mol% SrO, 0 mol% 내지 약 4.3 mol% BaO, 및 약 0.07 mol% 내지 약 0.11 mol% SnO2를 포함할 수 있다.
추가 실시예들에서, 유리 조성물들은 0.95 내지 3.23의 RxO/Al2O3 비를 포함할 수 있고, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중의 임의의 하나 이상이고 x는 2이다. 추가 실시예들에서, 유리 조성물은 1.18과 5.68 사이의 RxO/Al2O3 비율을 포함할 수 있으며, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중의 임의의 하나 이상이고 x는 2, 또는 Zn, Mg, Ca, Sr 또는 Ba 중의 임의의 하나 이상이고 x는 1이다. 또 다른 실시예들에서, 유리 조성물은 -4.25와 4.0 사이의 RxO - Al2O3 - MgO를 포함할 수 있으며, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중의 임의의 하나 이상이고 x는 2이다. 또 다른 실시예들에서, 유리 조성물은 약 66 mol% 내지 약 78 mol% SiO2, 약 4 mol% 내지 약 11 mol% Al2O3, 약 4 mol% 내지 약 11 mol% B2O3, 0 mol% 내지 약 2 mol% Li2O, 약 4 mol% 내지 약 12 mol% Na2O, 0 mol% 내지 약 2 mol% K2O, 0 mol% 내지 약 2 mol% ZnO, 0 mol% 내지 약 5 mol% MgO, 0 mol% 약 2 mol% CaO, 0 mol% 내지 약 5 mol% SrO, 0 mol% 내지 약 2 mo 1% BaO, 및 0 mol% 내지 약 2 mol% SnO2를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 유리 조성물은 약 72 mol% 내지 약 80 mol% SiO2, 약 3 mol% 내지 약 7 mol% Al2O3, 0 mol% 내지 약 2 mol% B2O3, 0 mol% 내지 약 2 mol% B2O3, 0 mol% 내지 약 2 mol% Li2O, 약 6 mol% 내지 약 15 mol% Na2O, 0 mol% 내지 약 2 mol% K2O, 0 mol% 내지 약 2 mol% ZnO, 약 2 mol% 내지 약 10 mol% MgO, 0 mol% 내지 약 2 mol% CaO, 0 mol% 내지 약 2 mol% SrO, 0 mol% 내지 약 2 mol% BaO, 및 0 mol% 내지 약 2 mol% SnO2를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 유리 조성물은 약 60 mol% 내지 약 80 mol% SiO2, 0 mol% 내지 약 15 mol% Al2O3, 0 mol% 내지 약 15 mol% B2O3, 및 약 2 mol% 내지 약 50 mol% RxO를 포함할 수 있으며, 여기서 R은 Li, Na, K, Rb, Cs 중의 임의의 하나 이상이고 x는 2이거나, 또는 Zn, Mg, Ca, Sr 또는 Ba 중의 임의의 하나 이상이고 x는 1이고, 여기서 Fe + 30Cr + 35Ni < 약 60 ppm이다.
다른 예시적인 유리 조성물은 2018년 4월 19일에 출원되고, 명칭이 고투과율 유리들(HIGH TRANSMISSION GLASSES)인 미국 특허 출원 번호 제15/769,639호 뿐만 아니라 2018년 3월 28일에 출원되고 명칭이 HIGH TRANSMISSION GLASSES인 국제 공개 번호 WO2018/183444에 논의되어 있으며, 둘 모두 전체가 참조로 본 명세서에 결합된다.
비제한적인 예로서, 유리 조성물은 약 70 mol% 내지 약 85 mol% SiO2; 0 mol% 내지 약 5 mol% Al2O3; 0 mol% 내지 약 5 mol% B2O3; 0 mol% 내지 약 10 mol% Na2O; 0 mol% 내지 약 12 mol% K2O; 0 mol% 내지 약 4 mol% ZnO, 약 3 mol% 내지 약 12 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 5 mol% CaO; 0 mol% 내지 약 3 mol% SrO; 0 mol% 내지 약 3 mol% BaO; 및 약 0.01 mol% 내지 약 0.5 mol% SnO2를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리 조성물은 약 80 mol% 초과의 SiO2; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% Al2O3; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% B2O3; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% Na2O; 약 8 mol% 내지 약 11 mol% K2O; 약 0.01 mol% 내지 약 4 mol% ZnO; 약 6 mol% 내지 약 10 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% CaO; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% SrO; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% BaO; 및 약 0.01 mol% 내지 약 0.11 mol% SnO2를 포함할 수 있다. 추가적인 실시예들에 따르면, 유리 조성물은 Al2O3 및 B2O3가 실질적으로 없을 수 있고 약 80 mol% 초과의 SiO2를 포함할 수 있고; 0 mol% 내지 약 0.5 mol% Na2O; 약 8 mol% 내지 약 11 mol% K2O; 약 0.01 mol% 내지 약 4 mol% ZnO; 약 6 mol% 내지 약 10 mol% MgO; 및 약 0.01 mol% 내지 약 0.11 mol% SnO2를 포함할 수 있다. 추가 실시예들에서, 유리 조성물은 약 72.82 mol% 내지 약 82.03 mol% SiO2; 0 mol% 내지 약 4.8 mol% Al2O3; 0 mol% 내지 약 2.77 mol% B2O3; 0 mol% 내지 약 9.28 mol% Na2O; 약 0.58 mol% 내지 약 10.58 mol% K2O; 약 0 mol% 내지 약 2.93 mol% ZnO; 약 3.1 mol% 내지 약 10.58 mol% MgO; 0 mol% 내지 약 4.82 mol% CaO; 0 mol% 내지 약 1.59 mol% SrO; 0 mol% 내지 약 3 mol% BaO; 및 약 0.08 mol% 내지 약 0.15 mol% SnO2를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 유리 조성물은 약 80 mol% 초과의 SiO2; 약 8 mol% 내지 약 11 mol% K2O; 약 0.01 mol% 내지 약 4 mol% ZnO; 약 6 mol% 내지 약 10 mol% MgO; 및 약 0.01 mol% 내지 약 0.11 mol% SnO2를 포함하는 실질적으로 알루미나가 없는 칼륨 실리케이트 조성물일 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법들에 의해 제조된 유리 제품들은, 비제한적인 실시예들에서, 약 0 ppm 내지 약 20 ppm의 CrO3, 예를 들어 약 1 ppm 내지 약 18 ppm, 약 2 ppm 내지 약 16 ppm, 약 3 ppm 내지 약 15 ppm, 약 4 ppm 내지 약 14 ppm, 약 5 ppm 내지 약 12 ppm, 약 6 ppm 내지 약 11 ppm, 약 7 ppm 내지 약 10 ppm, 또는 약 8 ppm 내지 약 9 ppm의, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, CrO3를 포함하는 조성을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, CrO3 함량은 5 ppm 미만, 예를 들어 1, 2, 3, 또는 4 ppm CrO3일 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 유리 제품에서 Cr6+/Cr3+의 비율은 약 1 이하, 예를 들어 약 0.05 내지 약 0.9, 약 0.1 내지 약 0.8, 약 0.2 내지 약 0.7, 약 0.3 내지 약 0.6, 또는 약 0.4 내지 약 0.5, 그들 사이의 모든 범위들 및 하위 범위들을 포함하여, 일 수 있다. 본 명세서에 개시된 유리 제품들은, 다양한 실시예들에서, 상기 언급된 조성적 피쳐들(features) 중의 임의의 것의 임의의 조합을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 명세서에 개시된 유리 제품들은 약 0.005 내지 약 0.015(예를 들어, 약 0.005, 0.006, 0.007, 0.008, 0.009, 0.010, 0.011, 0.012, 0.013, 0.014 또는 0.015)) 범위와 같이 0.015 미만의 색상 변이 Δy를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리 제품은 0.008 미만의 색상 변이를 포함할 수 있다. 색상 변이는 색상 측정을 위한 CIE 1931 표준을 사용하여 길이 L을 따라 x 및 y 색도 좌표의 변화를 측정함으로써 특징될 수 있다. 유리 도광판의 경우 색상 변이 Δy는 Δy=y(L2)-y(L1)로 보고될 수 있으며, 여기서 L2 및 L1은 소스 개시(source launch)에서 멀어지는 패널 또는 기판 방향을 따른 Z 위치이고, L2-L1=0.5 미터이다. 예시적인 유리 제품들은 Δy < 0.01, Δy < 0.005, Δy < 0.003, 또는 Δy < 0.001을 가질 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 유리 제품은 약 420-750 nm 범위의 파장에 대해, 약 4 dB/m 미만, 예컨대 약 3 dB/m 미만, 약 2 dB/m 미만, 약 1 dB/m 미만, 약 0.5 dB/m 미만, 약 0.2 dB/m 미만, 또는 심지어 더 적은, 예를 들어 약 0.2 dB/m 내지 약 4 dB/m 범위에 이르는 광 감쇠 α1(예를 들어, 흡수 및/또는 산란 손실들에 기인한)을 가질 수 있다.
다양한 개시된 실시예들은 그 특정 실시예와 관련하여 설명된 특정 피쳐들, 요소들 또는 단계들을 포함할 수 있다고 이해될 것이다. 특정 피쳐, 요소 또는 단계는 비록 하나의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만 도시되지 않은 다양한 조합들 또는 순열들에서 대안 실시예들과 상호 교환되거나 조합될 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "the", "a" 또는 "an"는 "적어도 하나(at least one)"를 의미하고, 반대로 명시적으로 나타내지 않는 한 "단 하나(only one)"로 제한되어서는 안됨을 이해해야 한다. 따라서, 예를 들어, "구성요소"에 대한 언급은 문맥이 달리 명백하게 나타내지 않는 한 이러한 구성요소를 둘 이상 갖는 예를 포함한다.
범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값 및/또는 "약" 다른 특정 값으로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 예들에는 하나의 특정 값 및/또는 다른 특정 값이 포함된다. 유사하게, 값들이 선행사 "약"을 사용하여 근사치로 표현될 때, 특정 값이 다른 양태를 형성함을 이해할 것이다. 각각의 범위들의 종점들은 다른 종점과 관련하여 그리고 다른 종점과는 독립적으로 모두 중요하다는 것이 추가로 이해될 것이다.
본 명세서에 사용된 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형은 설명된 피쳐가 값 또는 설명과 동일하거나 대략 동일함을 주목하도록 의도된다. 또한, "실질적으로 유사한"은 두 값들이 동일하거나 거의 동일함을 나타내기 위한 것이다. 일부 실시예들에서, "실질적으로 유사한"은 서로 약 10% 이내의 값들, 예를 들어 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내의 값을 나타낼 수 있다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행되어야 하는 것으로 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 그 단계가 따라야 할 순서를 실제로 언급하지 않거나 또는 단계들이 특정 순서로 제한되어야 한다는 청구항들 또는 설명들에서 달리 구체적으로 언급되지 않은 경우, 임의의 특정 순서를 추론할 의도는 없다.
특정 실시예들의 다양한 피쳐들, 요소들 또는 단계들이 "포함하는(comprising)"이라는 과도기 어구를 사용하여 개시될 수 있지만, "구성되는(consisting) " 또는 "본질적으로 구성되는(consisting essentially)"라는 과도기 어구를 사용하여 설명될 수 있는 것을 포함하는 대안적인 실시예들이 암시되어 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, A+B+C를 포함하는 방법에 대한 암시적인 대안적 실시예들은 방법이 A+B+C로 구성된 실시예들 및 방법이 본질적으로 A+B+C로 구성된 실시예들을 포함한다.
본 개시 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시 내용에 다양한 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 사상 및 내용을 포함하는 개시된 실시예들의 수정들, 조합들, 하위 조합들 및 변형들이 당업자에게 발생할 수 있으므로, 본 개시 내용은 첨부된 청구범위 및 그들의 균등물들의 범위 내의 모든 것을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 약 20 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 용융 유리를 생성하기 위해 용융 용기에서 배치(batch) 재료들을 용융하는 단계를 포함하는 유리 제조 방법으로서,
상기 용융 유리 내의 CrO3 함량은, 상기 배치 재료들에 존재하는 크롬의 산화 상태를 감소시키기 위해 상기 배치 재료들의 구성 및 상기 용융 용기 내의 조건들 중의 적어도 하나를 제어함으로써 감소되는, 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 산화 상태는 Cr6+로부터 Cr3+로 감소되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 배치 재료들의 제1 Cr6+/Cr3+ 비율은 상기 용융 유리 제품의 제2 Cr6+/Cr3+ 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 용융 유리의 상기 제2 Cr6+/Cr3+ 비율은 1 미만인 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 용융 유리는 약 10 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 용융 유리는 약 1 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 배치 재료들의 상기 구성을 제어하는 것은 약 0.6 미만의 광학 염기도(optical basicity)를 포함하는 배치 재료들을 제공하도록 상기 유리 조성물을 선택하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 배치 재료들의 상기 구성을 제어하는 것은 상기 배치 재료들에서 적어도 하나의 유기 환원제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 유기 환원제는 지방산들 및 그의 염들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 용융 조건들을 제어하는 것은,
(a) 사전-용융 욕조 목표 온도를 ± 10℃의 온도 변동으로 유지하는 단계; 및
(b) 대략 0% 과잉 산소를 갖는 이상 기체/산소 화학양론적 비율을 포함하는 상기 용융 용기 내의 분위기를 유지하는 단계; 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 사전-용융 욕조 목표 온도는 약 1500 ℃ 내지 약 1800 ℃ 범위인 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 온도 변동은,
(i) 고정된 전원을 사용하고 전압과 전류를 변경하여 상기 사전-용융 목표 온도를 유지하도록 하는 단계;
(ii) 고정된 전류를 사용하고 전력 및 전압을 변경하여 상기 사전-용융 목표 온도를 유지하도록 하는 단계; 및
(iii) 상기 유리의 벌크 저항률을 모니터링 및 제어하여 상기 사전-용융 목표 온도를 유지하는 단계;
중의 적어도 하나에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 방법. - 약 50 mol% 내지 약 90 mol%의 SiO2;
0 mol% 내지 약 20 mol%의 Al2O3;
0 mol% 내지 약 20 mol%의 B2O3;
0 mol% 내지 약 25 mol%의 RxO; 및
0 ppm 내지 약 20 ppm의 CrO3;를 포함하는 유리 제품으로서,
여기서 R은 Li, Na, K, Rb, 및 Cs 중의 하나 이상으로부터 선택되고 x는 2이거나, 또는 R은 Zn, Mg, Ca, Sr, 및 Ba 중의 하나 이상으로부터 선택되고 x는 1인 것을 특징으로 하는 유리 제품. - 청구항 13에 있어서,
약 70 mol% 내지 약 85 mol%의 SiO2;
0 mol% 내지 약 5 mol%의 Al2O3;
0 mol% 내지 약 5 mol%의 B2O3;
0 mol% 내지 약 10 mol%의 Na2O;
0 mol% 내지 약 12 mol%의 K2O;
0 mol% 내지 약 4 mol%의 ZnO;
약 3 mol% 내지 약 12 mol%의 MgO;
0 mol% 내지 약 5 mol%의 CaO;
0 mol% 내지 약 3 mol%의 SrO;
0 mol% 내지 약 3 mol%의 BaO; 및
약 0.01 mol% 내지 약 0.5 mol%의 SnO2;를 포함하는 유리 제품. - 청구항 13에 있어서,
상기 유리 제품의 색상 변이 △y는 약 0.006 미만인 것을 특징으로 하는 유리 제품. - 청구항 13에 있어서,
상기 유리 제품의 Cr6+/Cr3+ 비율은 약 1 미만인 것을 특징으로 하는 유리 제품. - 청구항 13에 있어서,
약 1 ppm 미만의 CrO3를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품. - 청구항 13에 있어서,
630 nm에서 상기 유리 제품의 제1 흡수 계수는 450 nm에서 상기 유리 제품의 제2 흡수 계수 이상인 것을 특징으로 하는 유리 제품. - 청구항 13 내지 18 중의 어느 하나에 있어서,
상기 유리 제품은 유리 시트인 것을 특징으로 하는 유리 제품. - 청구항 19의 상기 유리 시트를 포함하는 디스플레이 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962798164P | 2019-01-29 | 2019-01-29 | |
| US62/798,164 | 2019-01-29 | ||
| PCT/US2020/013626 WO2020159704A1 (en) | 2019-01-29 | 2020-01-15 | Methods for reducing chromium oxidation state during processing of glass compositions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210118181A true KR20210118181A (ko) | 2021-09-29 |
Family
ID=71841467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217027608A KR20210118181A (ko) | 2019-01-29 | 2020-01-15 | 유리 조성물들의 공정 동안에 크롬 산화 상태를 감소시키는 방법들 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220081346A1 (ko) |
| EP (1) | EP3917889A4 (ko) |
| JP (1) | JP2022523030A (ko) |
| KR (1) | KR20210118181A (ko) |
| CN (1) | CN113454035A (ko) |
| TW (1) | TW202035311A (ko) |
| WO (1) | WO2020159704A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202110757A (zh) * | 2019-08-19 | 2021-03-16 | 奧利佛 皮斯特 | 用於自玻璃移除如鐵之干擾金屬的方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1056161A (en) * | 1975-07-03 | 1979-06-12 | Maurice Y. Solar | Production of cobalt from cobalt sulfide |
| JPS56155039A (en) * | 1980-05-01 | 1981-12-01 | Asahi Glass Co Ltd | Adjusting method for oxidation-reduction equilibrium of glass |
| JP3301036B2 (ja) * | 1995-07-06 | 2002-07-15 | 日本電信電話株式会社 | ガラス組成物及びその製造方法 |
| US5670433A (en) * | 1996-03-19 | 1997-09-23 | Corning Incorporated | Light green glassware |
| JP2004182577A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | フラットパネルディスプレイ基板用ガラス及びフラットパネルディスプレイ基板 |
| JP2006076871A (ja) * | 2003-12-26 | 2006-03-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 硼珪酸板ガラス物品の製造装置、製造方法及び硼珪酸板ガラス物品 |
| JP4581877B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2010-11-17 | 旭硝子株式会社 | 減圧脱泡装置の減圧脱泡槽を通電加熱する方法、減圧脱泡装置を通電加熱する方法、およびそれらを用いた減圧脱泡方法、ガラス製造方法、ならびに減圧脱泡装置 |
| US7557053B2 (en) * | 2006-03-13 | 2009-07-07 | Guardian Industries Corp. | Low iron high transmission float glass for solar cell applications and method of making same |
| FR2946039A1 (fr) * | 2009-05-29 | 2010-12-03 | Eurokera | Plaque en vitroceramique |
| US9902644B2 (en) * | 2014-06-19 | 2018-02-27 | Corning Incorporated | Aluminosilicate glasses |
| DE102015113558A1 (de) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | Schott Ag | Lichtleiterplatte und optische Anzeige mit Hinterleuchtung |
| KR102642779B1 (ko) * | 2015-10-22 | 2024-03-05 | 코닝 인코포레이티드 | 고 투과 유리 |
| WO2017110906A1 (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | 日本電気硝子株式会社 | ホウケイ酸ガラスの製造方法 |
| TW201731687A (zh) * | 2016-02-10 | 2017-09-16 | 康寧公司 | 複合式導光板 |
| JP7133563B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2022-09-08 | コーニング インコーポレイテッド | 高透過ガラス |
| US20200087187A1 (en) * | 2017-05-05 | 2020-03-19 | Corning Incorporated | Methods for reducing metal oxidation state during melting of glass compositions |
| DE102018101423A1 (de) * | 2017-08-30 | 2019-02-28 | Schott Ag | Eingefärbte transparente Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik und ihre Verwendung |
-
2020
- 2020-01-10 TW TW109100814A patent/TW202035311A/zh unknown
- 2020-01-15 CN CN202080015021.4A patent/CN113454035A/zh active Pending
- 2020-01-15 US US17/424,681 patent/US20220081346A1/en active Pending
- 2020-01-15 EP EP20748193.8A patent/EP3917889A4/en not_active Withdrawn
- 2020-01-15 JP JP2021542419A patent/JP2022523030A/ja active Pending
- 2020-01-15 KR KR1020217027608A patent/KR20210118181A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-01-15 WO PCT/US2020/013626 patent/WO2020159704A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202035311A (zh) | 2020-10-01 |
| US20220081346A1 (en) | 2022-03-17 |
| JP2022523030A (ja) | 2022-04-21 |
| WO2020159704A1 (en) | 2020-08-06 |
| EP3917889A4 (en) | 2022-10-05 |
| CN113454035A (zh) | 2021-09-28 |
| EP3917889A1 (en) | 2021-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200087187A1 (en) | Methods for reducing metal oxidation state during melting of glass compositions | |
| EP3365595B1 (en) | High transmission light guide plates | |
| US10392293B2 (en) | High-transparency glass | |
| JP2015512849A5 (ko) | ||
| TW201731687A (zh) | 複合式導光板 | |
| TWI753147B (zh) | 高透射性玻璃 | |
| JP2024059962A (ja) | 寸法安定性ガラス | |
| TWI738867B (zh) | 具有鹼土金屬氧化物做為改質劑的高透射性玻璃 | |
| US20220081346A1 (en) | Methods for reducing chromium oxidation state during processing of glass compositions | |
| TWI775792B (zh) | 抗曝曬稀土摻雜玻璃 | |
| CN112119048A (zh) | 低碱金属高透射玻璃 | |
| JP7429655B2 (ja) | 歪み点が高く、ヤング率が高いガラス | |
| KR102723736B1 (ko) | 저알칼리 고투과 유리 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| WITB | Written withdrawal of application |