KR960000032B1 - 무알칼리 유리 - Google Patents

무알칼리 유리 Download PDF

Info

Publication number
KR960000032B1
KR960000032B1 KR1019890700961A KR890700961A KR960000032B1 KR 960000032 B1 KR960000032 B1 KR 960000032B1 KR 1019890700961 A KR1019890700961 A KR 1019890700961A KR 890700961 A KR890700961 A KR 890700961A KR 960000032 B1 KR960000032 B1 KR 960000032B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mol
glass
sio
free glass
alkali
Prior art date
Application number
KR1019890700961A
Other languages
English (en)
Other versions
KR890701489A (ko
Inventor
야스마사 나까오
하루오 아이자와
지까오 다나까
Original Assignee
아사히 가라스 가부시끼가이샤
후루모또 지로
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사히 가라스 가부시끼가이샤, 후루모또 지로 filed Critical 아사히 가라스 가부시끼가이샤
Publication of KR890701489A publication Critical patent/KR890701489A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR960000032B1 publication Critical patent/KR960000032B1/ko

Links

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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

무알칼리 유리
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 알칼리 금속 산화물 및 산화 아연을 실질적으로 함유하지 않으며, 각종 표시 장치 및 포토마스크용의 유리 기판으로서 유용한 무알칼리 유리에 관한 것이다.
각종 표시 장치용의 유기 기판, 특히 그의 표면상에 형성된 금속 박막을 갖는 것들은 하기에 나타낸 고도의 특성을 필요로 하는 것이었다.
a) 박막 형성 공정 동안 고온에 노출되므로 높은 왜력점(stain point)을 갖는다.
b) 알칼리 금속 산화물을 함유할 경우, 알칼리 금속 이온이 박막으로 확산되기 쉬우므로 막 특성이 저하되기 쉽다. 그러므로 알칼리 금속 이온을 실질적으로 함유하지 않아야 한다.
c) 내부 및 표면 결정(버블, 스트리아, 불순물, 피드, 긁힘 흔적 등)이 없어야 한다.
d) 세척 공정시에 견딜 수 있도록 화학적 내구성이 우수하여야 한다.
그러나, 최근에는 반도체 트랜지스터 등이 유리 기판상에 형성된 TFT(박막 트랜지스터) 형태의 표시 장치가 증가되고 있다. 이러한 형태의 표시 장치용으로 사용되는 표시 장치 기판은 SiO2또는 Si3N4의 절연막을 부식시키는 플루오르화수소산을 함유하는 부식제에 빈번히 노출된다.
원래 유리는 플루오르화수소산에 대해 매우 약하다. 그러므로 그러한 부식제에 노출될 경우, 종래의 무알칼리 유리는 부식된 표면이 혼탁도를 갖는 경우에 무용하게 된다.
석영 유리 또는 #7059 유리(Corning Glass Works 제품)이 부식제에 내구적인 유리로서 언급될 수 있다. 그러나, 석영 유리는 점도가 매우 높고 용융되기 어려우므로 제조 가격이 높아지기 쉽다. 한편 #7059 유리는 왜력점이 낮다는 문제점이 있다.
일본국 미심사 특허 공고 제280141986호에는, SiO250 내지 60중량%, Al2O310 내지 20중량%, B2O30.1 내지 4중량%, ZnO 6 내지 14중량%, CaO 3 내지 10중량%, MgO 3 내지 10중량%, BaO3내지 10중량%, ZrO20 내지 4중량%, SrO 0 내지 5중량%, CaO+SrO3 내지 100중량% 및 BaO+Sro3 내지 10중량%로 필수적으로 구성된 무알칼리 유리가 상기 언급된 문제점을 해결하는 유리로서 기재되어 있다. 이 유리가 유동법에 의해 유리 리본으로 형성될 경우, 용융 금속욕의 유리 표면상의 산화 아연은 환원 대기에 의해 환원 및 증발된다. 결과적으로 유리 리본의 표면 부위 및 하부층 부위는 각기 서로 다른 성분을 갖기 쉬우므로, 냉각될 경우 수축시에 차이가 생긴다. 수축시의 차이는 유리 리본의 굴절 또는 변형을 초래한다. 그러므로 그러한 유리는 우수한 생산성을 갖는 유동법을 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기의 결점을 해결하는 것이며, 플루오르화수소산에 의한 혼탁도를 갖지 않고, 기타의 화학적 내구성도 우수하며, 쉽게 용융되고, 높은 왜점력을 가지며, 낮은 팽창 계수를 갖고, 유동법에 의해 형성될 수 있는 무알칼리 유리를 제공하는 것이다.
본 발명은 SiO255 내지 70몰%, Al2O35 내지 15몰%, B2O310 내지 25몰%, SiO2+B2O372 내지 80몰%, MgO 1 내지 6몰%, CaO 0 내지 6몰%, SrO3 내지 12몰% 및 BaO 3 내지 12몰%로 필수적으로 구성되고, 알칼리 금속 산화물 및 산화 아연을 필수적으로 함유하지 않는 무알칼리 유리를 제공한다.
이제, 바람직한 양태를 들어 본 발명을 상세히 설명할 것이다.
먼저, 각 성분의 조성 범위를 한정하는 이유를 설명할 것이다.
SiO2가 55몰% 미만일 경우, 유리의 내화학성이 부적당하다. 한편, 70몰%를 초과할 경우, 유리의 용융성이 저하되고, 실투 온도가 증가하는데 이는 바람직하지 않다.
Al2O3는 유리의 상 분리를 억제하고, 열 팽창 계수를 감소시키며, 왜력점을 증가시키는 기능을 갖는다. Al2O3가 5% 미만일 경우에는 이 효과가 작다. Al2O3가 15몰%를 초과할 경우, 유리의 용융성이 불량해지는데 이는 바람직하지 않다.
B2O3는 플루오르화수소산에 의한 혼탁도가 형성되는 것을 방지하는데 효과적이고, 팽창 계수를 감소시키며, 용융성을 개선한다. B2O3가 10몰% 미만일 경우, 적당한 효과가 수득되지 않고, 25몰%를 초과할 경우, 왜력점이 낮아지기 쉽고, 용융시에 증발에 의한 조성 범위의 변화가 일어나기 쉬운데 이는 바람직하지 않다.
본 발명자들은 플루오르화수소산에 의해 야기되는 혼탁도가 주로 SiO2+B2O3의 양에 의한 것이라는 것을 발견하였다. SiO2+B2O3의 양은 바람직하게는 72몰% 이상이다. SiO2+B2O3의 양이 80몰%를 초과할 경우, 용해성이 불량해지기 쉬운데 이는 바람직하지 않다.
MgO는 열팽창 계수를 감소시키고 유리의 용해성을 개선하는 데 효과적인 성분이다. MgO는 용융성을 개선하는데 특히 효과적이지만 왜력점은 저하되지 않는 특색을 갖는다. 그러므로, 1몰% 이상의 양으로 사용된다. 한편, MgO가 6몰%를 초과할 경우, 플루오로화수소산의 혼탁도 및 유리의 상 분리가 일어나기 쉬운데 이는 바람직하지 않다.
CaO는 실질적으로 MgO와 동일한 기능을 갖는다. 6몰%를 초과할 경우, 플루오로화수수산에 의한 혼탁도 및 유리의 상 분리가 일어나기 쉬운데 이는 바람직하지 않다.
SrO는 플루오르화수소산에 의한 혼탁도를 방지하는데 비교적 유용한 유리의 상 분리를 억제하는 성분이다. SrO가 3몰% 미만일 경우, 적당한 효과가 수득되지 않는다. 한편, 12몰%를 초과할 경우, 열팽창 계수가 증가되고, 내수성과 같은 화학적 내구성이 저하되기 쉬운데 이는 바람직하지 않다.
BaO는 SrO와 유사한 기능을 갖는다. 3몰% 미만일 경우, 적당한 효과가 수득되지 않는다. 12몰%를 초과할 경우, 열팽창 계수가 증가되고, 내수성과 같은 내화학성이 저하되기 쉬운데 이는 바람직하지 않다.
본 발명의 유리는 유리의 용융성, 청명성 및 성형성을 개선하기 위하여 상기 언급된 성분외에 ZrO2, P2O3, TiO2, SO3, As2O3, Sb2O3, F 및 Cl을 총량의 5% 이하로 함유할 수 있다.
ZnO는 유동법에 의해 형성되기 어려우므로 실질적으로 함유되지 않는다.
본 발명의 무알칼리 유리는 SiO259 내지 70몰%, Al2O35 내지 15몰%, B2O312 내지 20몰%, SiO2+B2O372 내지 80몰%, MgO 1 내지 5몰%, CaO 2 내지 5몰%, SrO 3 내지 10몰% 및 BaO 4 내지 10몰%로 필수적으로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리는, 예를 들면 하기의 방법에 의해 제조된다.
통상적으로 사용되는 각 출발 물질을 목적하는 비율로 혼합하고, 혼합물을 용융로로 계속 도입하여 1,500 내지 1,600℃의 온도에서 가열하에 용융시킨다. 이러한 용융 유리를 유동법에 의해 소정의 두께를 갖는 시이트로 형성시킨 다음, 냉각 및 절단한다.
이제 하기의 실시예로써 본 발명을 보다 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명이 이들 특정의 실시예로서 제한되지는 않는다.
실시예
본 발명의 실시예를 표 1 및 2(샘플 번호 1 내지 6)에 나타낸다.
각 성분의 출발 물질을 목적하는 비율을 갖도록 혼합하고, 이 혼합물을 용융시키기 위해 플라티늄 도가니에서 1,450, 1,500℃의 온도로 3 내지 4시간 동안 가열한다. 용융시키기 위해 플라티늄 교반기를 사용하고, 유리를 균질화시키기 위해 1 내지 2시간 동안 교반을 계속한다. 이어서, 용융된 유리를 시이트 형태로 주조하고 서서히 냉각시킨다.
표 1에는 유리 조성물을 나타내고, 표 2에는 유리의 열 팽창 계수, 고온 점도, 실투 온도, 왜력점, 내수성, 내산성 및 내플루오르화수소산성을 나타낸다.
[표 1]
Figure kpo00001
[표 2]
Figure kpo00002
유리를 95℃에서 40시간 동안 탈이온수에 침지시키고 중량 감소를 측정하는 방법으로 내수성을 측정하고, 내수성을 유리의 표면적당 중량 감소로서 나타낸다.
유리를 95℃에서 20시간 동안 1/100N HNO3에 침지시키고 중량 감소를 측정하는 방법으로 내산성을 측정하고, 내산성을 유리의 표면적당 중량 감소로서 나타낸다.
유리를 실온에서 20분간 NH4F/HF 용액(40중량%의 플루오로화암모늄 수용액과 47중량%의 플루오로화수소선 수용액을 6:1의 붕량비로 혼합하여 수득된 용액)에서 ㅛ침지시키는 방법으로 내플루오르화수소산성을 측정하고 외관을 하기의 기준에 따라 유안으로 측정한다.
○ : 양호
× : 불량
표 2에서 명백하게 알 수 있듯이, 실시예에 나타낸 본 발명의 유리는 40 내지 50×10-7/℃ 정도의 낮은 열팽창 계수 및 용융 지수로서 logη=2.5(식중, η은 포이즈로 나타낸 유리의 점도로서 이하 동일하다)인 저온을 가지므로 쉽게 용융될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 성형 지수로서 logη=4인 온도와 실투 온도간의 차이가 크므로 성형 조작중에 실투될 염려는 없음을 알 수 있다.
외력점이 600℃ 이상으로서 높으므로 고온에서의 열처리에 대하여 적당한 내구성을 가짐을 알 수 있다.
또한, 화학적 특성에 대하여서도 본 발명의 각 샘플은 우수한 내수성 및 내산성을 가지며, 플루오르화수소산에 의한 혼탁도를 거의 형성하지 않는다.
한편, 샘플 번호 7 및 8은 비교 실시예를 나타낸다. 샘플 번호 7은 용융 온도의 지수로서 logη=2.5인 비교적 저온에서 양호한 용융성을 가짐에도 불구하고 플루오르화 수소산에 대하여 내구성을 가짐에도 불구하고 낮은 왜력점을 가지며 열변형되기 쉽다.
본 발명의 유리는 산화아연을 실질적으로 함유하지 않으며 우수한 생산성을 갖는 유동법에 의해 형성된다. 또한, 플루오로화수소산에 대하여 내성을 가지므로 플루오르화수소산에 의한 혼탁도가 거의 형성되지 않는다. 또한, 용융성, 성형성 및 내열성이 우수하고 저온 팽창 계수를 갖는다. 그러므로, 그러한 특성이 요구되는 적용 분야, 예를 들어 표시장치 기판, 포토마스크 기판 또는 TFT 형태의 표시장치 기판에서 사용하기에 적합하다.

Claims (2)

  1. SiO255 내지 70몰%, Al2O35 내지 15몰%, B2O310 내지 25몰%, SiO2+B2O372 내지 80몰%, MgO 1 내지 6몰%, CaO 0 내지 6몰%, SrO 3 내지 12몰% 및 BaO 3 내지 12몰%로 필수적으로 구성되고, 알칼리 금속 산화물 및 산화 아연을 필수적으로 함유하지 않는 무알칼리 유리.
  2. 제1항에 있어서, SiO259 내지 70몰%, Al2O35 내지 15몰%, B2O310 내지 20몰%, SiO2+B2O372 내지 80몰%, MgO 1 내지 5몰%, CaO 2 내지 5몰%, SrO 3 내지 10몰% 및 BaO 4 내지 10몰%로 필수적으로 구성된 무알칼리 유리.
KR1019890700961A 1987-10-01 1988-09-30 무알칼리 유리 KR960000032B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-245863 1987-10-01
JP24586387 1987-10-01
PCT/JP1988/000999 WO1989002877A1 (en) 1987-10-01 1988-09-30 Alkali free glass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR890701489A KR890701489A (ko) 1989-12-20
KR960000032B1 true KR960000032B1 (ko) 1996-01-03

Family

ID=17139942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019890700961A KR960000032B1 (ko) 1987-10-01 1988-09-30 무알칼리 유리

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0341313B1 (ko)
KR (1) KR960000032B1 (ko)
DE (1) DE3882039T2 (ko)
WO (1) WO1989002877A1 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2678604B1 (fr) * 1991-07-02 1993-11-12 Saint Gobain Vitrage Internal Composition de verre trouvant application dans le domaine de l'electronique.
GB9204537D0 (en) * 1992-03-03 1992-04-15 Pilkington Plc Alkali-free glass compositions
FR2692883B1 (fr) * 1992-06-25 1994-12-02 Saint Gobain Vitrage Int Verres thermiquement stables et chimiquement résistants.
DE19603698C1 (de) * 1996-02-02 1997-08-28 Schott Glaswerke Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendung
DE19916296C1 (de) * 1999-04-12 2001-01-18 Schott Glas Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendung
US6537937B1 (en) * 1999-08-03 2003-03-25 Asahi Glass Company, Limited Alkali-free glass
DE19939789A1 (de) 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Alkalifreie Aluminoborosilicatgläser und deren Verwendungen
DE19942259C1 (de) 1999-09-04 2001-05-17 Schott Glas Erdalkalialuminoborosilicatglas und dessen Verwendungen
DE10000838B4 (de) 2000-01-12 2005-03-17 Schott Ag Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendungen
DE10000839C1 (de) * 2000-01-12 2001-05-10 Schott Glas Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendungen
DE10000836B4 (de) * 2000-01-12 2005-03-17 Schott Ag Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendungen
DE10000837C1 (de) 2000-01-12 2001-05-31 Schott Glas Alkalifreie Aluminoborosilicatgläser und ihre Verwendungen
DE10064804C2 (de) * 2000-12-22 2003-03-20 Schott Glas Alkalifreie Aluminoborosilicatgläser und ihre Verwendung
DE10114581C2 (de) * 2001-03-24 2003-03-27 Schott Glas Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und Verwendungen
US8796165B2 (en) * 2010-11-30 2014-08-05 Corning Incorporated Alkaline earth alumino-borosilicate crack resistant glass
US20120135853A1 (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Jaymin Amin Glass articles/materials for use as touchscreen substrates
CN113060935A (zh) 2013-08-15 2021-07-02 康宁股份有限公司 掺杂有碱金属和不含碱金属的硼铝硅酸盐玻璃
JP6584013B2 (ja) 2013-08-15 2019-10-02 コーニング インコーポレイテッド Ｃｔｅが中程度から高いガラスおよびそれを備えたガラス物品
KR20170009936A (ko) 2014-05-21 2017-01-25 코닝 인코포레이티드 알칼리-도핑된 및 알칼리가-없는 보로알루미노실리케이트 유리
WO2016176171A1 (en) 2015-04-28 2016-11-03 Corning Incorporated Method of laser drilling through holes in substrates using an exit sacrificial cover layer; corresponding workpiece
US10410883B2 (en) 2016-06-01 2019-09-10 Corning Incorporated Articles and methods of forming vias in substrates
US10134657B2 (en) 2016-06-29 2018-11-20 Corning Incorporated Inorganic wafer having through-holes attached to semiconductor wafer
US10794679B2 (en) 2016-06-29 2020-10-06 Corning Incorporated Method and system for measuring geometric parameters of through holes
US11078112B2 (en) 2017-05-25 2021-08-03 Corning Incorporated Silica-containing substrates with vias having an axially variable sidewall taper and methods for forming the same
US10580725B2 (en) 2017-05-25 2020-03-03 Corning Incorporated Articles having vias with geometry attributes and methods for fabricating the same
US11554984B2 (en) 2018-02-22 2023-01-17 Corning Incorporated Alkali-free borosilicate glasses with low post-HF etch roughness

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US439720A (en) * 1890-11-04 Wire stretching and reeling machine
GB749924A (en) * 1954-01-13 1956-06-06 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to shaped glass articles and the manufacture thereof
US4396720A (en) * 1982-07-06 1983-08-02 Corning Glass Works Transparent glass-ceramics containing mullite
US4409337A (en) * 1982-11-12 1983-10-11 Corning Glass Works Glass envelopes for tungsten-halogen lamps

Also Published As

Publication number Publication date
KR890701489A (ko) 1989-12-20
DE3882039T2 (de) 1994-02-03
WO1989002877A1 (en) 1989-04-06
DE3882039D1 (de) 1993-07-29
EP0341313A1 (en) 1989-11-15
EP0341313B1 (en) 1993-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960000032B1 (ko) 무알칼리 유리
KR100259993B1 (ko) 무 알칼리 유리
US5244847A (en) Alkali free glass
US4994415A (en) SiO2 -Al2 O3 -BaO glass substrates with improved chemical resistance for use in display panels and others having thin films
JP2686788B2 (ja) 液晶表示装置の基体用ガラス
US5801109A (en) Alkali-free glass and flat panel display
US5326730A (en) Barium aluminosilicate glasses
JP2990379B2 (ja) 無アルカリガラス基板
JP3858293B2 (ja) 無アルカリガラス基板
KR100262116B1 (ko) 무알칼리유리기판
JP2871163B2 (ja) 無アルカリガラス
JP3666610B2 (ja) 無アルカリガラス基板
EP0607865B1 (en) High liquidus viscosity glasses for flat panel displays
CA1250324A (en) Strontium aluminosilicate glass substrates for flat panel display devices
US6169047B1 (en) Alkali-free glass and flat panel display
KR100994095B1 (ko) 무알칼리 유리, 그 제조 방법 및 액정 디스플레이 패널
JP3666608B2 (ja) 無アルカリガラス基板
WO2002060831A2 (en) Alkali-free glass and glass plate for a display
JPH05193980A (ja) 高アルミナ、アルカリ土類ホウケイ酸塩ガラスを含むフラットパネル表示装置
JP5109225B2 (ja) 無アルカリガラスおよび液晶ディスプレイパネル
US5885914A (en) Alkali-free glass and display substrate
KR100229054B1 (ko) 전자 및 합성제품에 사용되는 기판용 유리
JP2707625B2 (ja) ディスプレイ基板用無アルカリガラス
JPH09110460A (ja) 無アルカリガラス
JPH09100135A (ja) 無アルカリガラス及びディスプレイ用基板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20091224

Year of fee payment: 15

EXPY Expiration of term