KR960010095B1 - Alumino silicate glass - Google Patents

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Abstract

The glass comprises 55-65mol.% SiO2, 10-20mol.% Al2O3, 6-25mol.% MgO, 0.1-8mol.% CaO+BaO, and has a melting temp. of 1500-1600deg.C, a glass transition temp. of 750-800deg.C, and a thermal expansion coefficient of 30-40=G10-7/deg.C at 100-300deg.C.

Description

무알칼리 알루미노 실리케이트 유리Alkali Aluminosilicate Glass

본 발명은 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 포토마스크와 같은 포토에칭마스크 및 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transister)의 제작시 요구되는 비정질 실리콘 데포지트용 기판등에 사용가능하며, 또한 일반 내열식기용으로도 사용가능한 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리에 관한 것이다.The present invention relates to alkali-free aluminosilicate glass, and more particularly, it can be used for photoetching masks such as photomasks and substrates for amorphous silicon deposits required in the manufacture of thin film transistors (TFTs). It also relates to alkali-free aluminosilicate glass which can also be used for general heat-resistant tableware.

유리는 다른 재료에 없는 고유한 성질인 표면의 평활성, 내산성, 넓은 면적의 평활도의 실현가능성, 광학적 등방성, 대량생산성등의 면에서 각광을 받을 소지가 충분히 있는 재료로서, 특히 광을 요구하는 기판재로서의 유리는 필수불가결한 재료이며, 증착 및 스퍼터링에 의해 박막패턴을 형성하는데에 널리 이용되고 있다.Glass is a material that is likely to receive attention in terms of surface smoothness, acid resistance, wide area smoothness, optical isotropy, and mass productivity, which are inherent properties of other materials. Glass as is an indispensable material and is widely used for forming thin film patterns by vapor deposition and sputtering.

광기판 재료중 포토마스크인 경우 가장 널리 사용되고 있는 소다석회유리는 VLSI(Very Large Scale Intergration) 정도의 고밀도의 회로패턴을 형성시키기에는 열팽창률이 크고, 알칼리 용출에 의한 회로패턴의 침식으로 인하여 그 사용이 제한된다. 따라서 석영유리와 같은 극저 팽창, 무알칼리의 유리가 VLSI 정도의 고밀도 패턴이 그려진 포토마스크용 기판재로서 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 석영유리는 가장 안정된 기판유리임에도 불구하고 통상적인 다성분계 유리에서 사용하는 응용법으로는 제작이 불가능하여 제조상의 난이도로 인하여 그 가격이 비싸, 저가의 저팽창성을 지닌 무알칼리 유리가 요구되어 왔다.Soda-lime glass, which is most widely used in photomasks among photovoltaic materials, has a high coefficient of thermal expansion to form high-density circuit patterns, such as VLSI (Very Large Scale Intergration), and is used due to erosion of circuit patterns by alkali elution. This is limited. Therefore, ultra low expansion, alkali free glass such as quartz glass is used as a substrate material for photomasks with a high density pattern of about VLSI. However, although quartz glass is the most stable substrate glass, it cannot be manufactured by the application method used in conventional multicomponent glass, and thus it is expensive due to manufacturing difficulty, and therefore, low-alkali glass having low inexpensiveness has been required. .

한편 고품위 액정 디스플레이에 사용되는 비정질 실리콘 TFT용 유리기판을 평평하며, 매끄럽고, 불황성이며, 실리콘과 열팽창계수와 비슷한 25~300℃ 범위에서 대략 30~40×10-7/℃ 정도의 열팽창계수를 가져야만 한다. 이러한 기판도 마찬가지로 알칼리 용출에 의한 회로패턴의 손상이 있어서는 안된다.On the other hand, glass substrates for amorphous silicon TFTs used in high-quality liquid crystal displays have a thermal expansion coefficient of about 30 to 40 × 10 -7 / ° C in the range of 25 to 300 ° C, which is flat, smooth, and opaque, similar to that of silicon and thermal expansion. Must have Likewise, such a substrate should not be damaged in circuit pattern due to alkali elution.

또한 열 왜곡효과를 최소화하는 고성능 거울등 내고열 충격성의 특수한 특성을 필요로 하는 다른 광학부품등의 응용범위에서도 무알칼리 저팽창유리가 요구되고 있다.In addition, alkali-free low-expansion glass is required in a range of applications such as high-performance mirrors, such as high performance mirrors that minimize heat distortion effects, and other optical components that require special properties of high heat shock resistance.

종래에 개발된 미국 코닝사의 파이렉스(7740)로 대표되는 붕규산계 유리는 통상적인 용융방법을 사용하나, 1700℃ 이상의 고온의 용융온도를 요구하며 고가인 붕산의 사용으로 인한 단가상승 및 붕산휘발에 의한 환경오염문제, 낮은 서냉점으로 인한 고온 열처리에 불리한 점등의 단점이 있었다.The borosilicate glass represented by the conventionally developed Pyrex (7740) of the US Corning uses a conventional melting method, but requires a high melting temperature of 1700 ℃ or more due to the increase in the cost and the volatilization of boric acid due to the use of expensive boric acid There was a disadvantage of lighting which is disadvantageous for high temperature heat treatment due to environmental pollution problem and low slow cooling point.

한편 일본 호야사의 LE-30과 아사히유리의 Al, An 유리는 알루미노 실리케이트계 유리로서 붕규산계 유리와는 조성이 상이하고 우수한 고온점도 특성을 보이나, AN 유리를 제외하고는 알칼리를 포함하고 있어 완벽하게 알칼리로부터 벗어나지 못하였고, 또한 AN 유리도 B2O3를 함유함으로서 붕산의 비산으로 인한 환경오염 및 단가상승을 피할 수 없었다.On the other hand, LE-30 and Asahi Glass's Al and An glass are aluminosilicate glass, which is different from borosilicate glass and shows excellent high temperature viscosity characteristics, but it contains alkali except AN glass. In addition, since it did not escape from alkali, and AN glass also contained B 2 O 3 , environmental pollution and unit cost increase due to the scattering of boric acid could not be avoided.

이에 본 발명의 목적은 용융온도가 1500~1600℃이며, 열팽창계수가 30~40×10-7/℃로서 열충격에 강하고, 유리전이점이 750~800℃로 고온변형이 적으며, 비산등에 의한 환경오염문제를 일으키며 유리조성 변동등이 심한 B2O3와 소지의 화학적 내구성에 문제를 일으키는 알칼리 금속 산화물을 완전히 배제하여 포토마스크와 같은 포토에칭 마스크용 기판유리와 TFT용 기판으로도 응용가능한 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리를 제공하는 것이다.Therefore, the object of the present invention is the melting temperature is 1500 ~ 1600 ℃, the coefficient of thermal expansion is 30 ~ 40 × 10 -7 / ℃ is resistant to thermal shock, the glass transition point is 750 ~ 800 ℃ low temperature deformation, the environment by scattering Alkali-free which can be applied to substrates for photo-etching masks such as photomasks and TFT substrates by completely excluding B 2 O 3 , which causes contamination problems and severe chemical composition, and alkali metal oxides that cause problems in chemical durability of the substrate. It is to provide aluminosilicate glass.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리의 조성은 SiO255~65몰%, Al2O310~20몰%, MgO 6~25몰%, ZnO 0~13몰%, CaO+BaO 0~8몰%로 구성되며, ZnO+MgO의 양이 12~25몰%인 경우 ZnO/MgO의 값이 0~1.0 및 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비가 0.25~0.667인 경우 SiO2의 양이 60~65%의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the composition of the alkali-free aluminosilicate glass according to the present invention is SiO 2 55-65 mol%, Al 2 O 3 10-20 mol%, MgO 6-25 mol%, ZnO 0-13 Mole%, CaO + BaO 0 ~ 8 mol%, when the amount of ZnO + MgO is 12-25 mol% ZnO / MgO value is 0 ~ 1.0 and (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) ratio In the case of 0.25 to 0.667, the amount of SiO 2 is characterized by having a range of 60 to 65%.

이하 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같으며, 다른 언급이 없는 한 본 발명에서의 %는 몰%를 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail as follows. Unless otherwise indicated,% in the present invention means mole%.

본 발명은 통상적인 용융법에 의해 용융 가능하도록 유리용융온도를 낮추기 위해 SiO2와 Al2O3두 성분으로 이루어진 조성중 액상점이 낮은 범위를 택하였고, 동일한 목적으로 알칼리토 산화물을 적정량을 배합하고 얻고자 하는 물성을 갖도록 하였다.In the present invention, in order to lower the glass melting temperature so as to be melted by a conventional melting method, the liquid point of the composition consisting of two components, SiO 2 and Al 2 O 3 is selected, and an appropriate amount of alkaline earth oxide is mixed and obtained for the same purpose. To have the physical properties.

일반적으로 SiO2와 Al2O3두성분만으로는 1800℃ 이하에서 용이하게 용융시킬 수 없기 때문에 알칼리 금속산화물과 같이 용융온도를 낮출 수 있는 용융첨가제를 도입한다. 그런데 알칼리 금속산화물은 용융온도를 낮추는데는 탁월한 효과를 발휘하지만 유리의 구조를 약화시키는 정도가 강하여 열팽창계수와 전이점 등을 낮추고 화학적 내구성도 약화시키는 등의 문제점이 있다.In general, since only two components of SiO 2 and Al 2 O 3 cannot be easily melted at 1800 ° C. or lower, a melt additive capable of lowering a melting temperature such as an alkali metal oxide is introduced. By the way, the alkali metal oxide has an excellent effect in lowering the melting temperature, but has a strong weakening structure of the glass, thereby lowering the coefficient of thermal expansion, transition point, and the like, and weakening the chemical durability.

이러한 상기 알칼리 금속산화물 같이 용융온도를 낮추는 특성을 갖고 있으나 저온측에서는 알칼리 금속산화물 성분과는 달리 전이점과 열챙창 계수등을 지나치게 열악하게 하지는 않는 성분으로서 알칼리토류 금속 산화물이 있다. 즉, MgO는 SiO2와 Al2O3가 일정량 포함되었을 때 다른 알칼리토류 원소와 공존하면서 전이점의 변화없이, 열팽창계수와 용융온도를 낮추며, CaO는 Mg와는 달리 알루미노 실리케이트 유리에서 열적성질을 향상시키기 보다는 용융온도를 낮추는 특성이 있다. 또한 BaO의 경우에는 다른 알칼리토 성분과 일부 치환되면 용융온도는 비슷하나 전이점을 상승시키는 효과를 나타내며, 알칼리토류 금속산화물은 아니나 ZnO와 같은 성분은 용융온도, 전이점, 열팽창계수 등을 낮추고 유리의 화학적 내구성도 향상시키는 특성이 있다.Alkali earth metal oxide is a component that has a characteristic of lowering the melting temperature, such as the alkali metal oxide, but does not excessively degrade transition points and thermal window coefficient, unlike the alkali metal oxide component on the low temperature side. That is, when MgO contains a certain amount of SiO 2 and Al 2 O 3 , it coexists with other alkaline earth elements and lowers the coefficient of thermal expansion and melting temperature without changing the transition point. CaO, unlike Mg, exhibits thermal properties in alumino silicate glass. Rather than improving, the melting temperature is lowered. In addition, BaO has a similar melting temperature when partially substituted with other alkaline earth components, but has an effect of raising the transition point.Although it is not alkaline earth metal oxide, components such as ZnO lower the melting temperature, transition point, coefficient of thermal expansion, and glass It also has the property of improving chemical durability.

본 발명에서는 RO로 표현되는 알칼리토류 금속산화물인 MgO, CaO와 ZnO중에서 열팽창계수를 낮추는 성질을 지닌 MgO와 ZnO 두 성분과 이들 성분에 비하여 열팽창계수를 낮추는 효과는 적으나 용융온도를 낮추는데 효과를 나타내는 CaO와 비세하지만 전이점 상승효과가 있는 BaO의, 두개의 RO 그룹으로 나누어 그 비율을 조정하여 요구하는 물성을 얻도록 하다.In the present invention, MgO and ZnO having the property of lowering the coefficient of thermal expansion among MgO, CaO and ZnO, which are alkaline earth metal oxides represented by RO, and the effect of lowering the coefficient of thermal expansion are less than those of these components, but they are effective in reducing the melting temperature. BaO, which is comparable to CaO but has a synergistic transition point, is divided into two RO groups to adjust the ratio to obtain the required physical properties.

유리에 있어서, SiO2는 유리의 골격을 형성하는 성분으로 그 배합비율을 55% 미만으로 하면 서냉중 실투를 일으키고, 묽은 염산에서 끓이면 표면애 흐려지는 등 내화학성이 나빠진다. 또한 65% 이상으로 하면 1500~1600℃ 이하에서의 용융이 불가능해진다.In glass, SiO 2 is a component that forms the skeleton of the glass, and if the blending ratio is less than 55%, it causes devitrification during slow cooling, and when boiled in dilute hydrochloric acid, the surface becomes cloudy. Moreover, if it is 65% or more, it will become impossible to melt in 1500-1600 degreeC or less.

SiO2는 유리전체의 열팽창계수를 실질적으로 주도하는 주요성분으로 그 양은 RO 성분들의 비율 조정에 의해 그 한계량이 변하게 된다. 특히 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비가 0.25~0.667 사이일 경우, 즉 CaO+BaO 함량이 많아질 경우에는 SiO2의 양이 50~65%인 것이 바람직하다.SiO 2 is a major component that substantially leads the coefficient of thermal expansion of the glass as a whole and its amount is changed by adjusting the ratio of RO components. In particular, when the (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) ratio is between 0.25 and 0.667, that is, when the CaO + BaO content is increased, the amount of SiO 2 is preferably 50 to 65%.

Al2O3는 유리중에서 일부는 골격을 이루고 화학적 내구성을 높이는 성분으로 알려져 있다. 그 양이 10% 미만일 경우 용융성이 떨어지고 20% 이상으로 하면 서냉중 실투를 일으켜 서냉이 어렵다.Al 2 O 3 is known as a component that forms part of the skeleton and improves chemical durability. If the amount is less than 10%, the meltability is inferior and if it is more than 20%, causing devitrification during slow cooling, slow cooling is difficult.

MgO이 경우는 ZnO와 더불어 유리의 전이점과 열팽창계수 등을 조정하는 성분으로 그 외 성분의 양에도 밀접한 관계를 갖는다. 즉, ZnO+MgO의 양이 12~25%인 경우 ZnO/MgO의 바가 0~0.1의 범위를 가지며 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO)의 비에 따라 SiO2의 양이 조정된다. 이때, 가장 바람직하게는 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비가 0~0.667으로 되는 것이며 특히 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO)가 0.25~0.667의 경우 SiO2함량은 반드시 60~65%로 조정되어야 한다. 또한 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비가 0~0.25인 경우, 즉 CaO와 BaO가 없거나 미량 존재하는 경우 1600℃ 이하의 온도에서 용융이 가능하도록 하려면 용융점과 전이점을 동시에 낮출 수 있는 ZnO의 함량을 높여 용융온도를 낮추도록 한다.In the case of MgO, in addition to ZnO, it is a component that adjusts the transition point and thermal expansion coefficient of glass, etc., and is closely related to the amount of other components. That is, when the amount of ZnO + MgO is 12-25%, the bar of ZnO / MgO has a range of 0 to 0.1 and the amount of SiO 2 is adjusted according to the ratio of (CaO + BaO) / (MgO + ZnO). At this time, most preferably, the (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) ratio is 0 to 0.667, and particularly, when (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) is 0.25 to 0.667, the SiO 2 content is necessarily 60 to 65 Should be adjusted to%. In addition, when the (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) ratio is 0 to 0.25, that is, when CaO and BaO are absent or in trace amounts, ZnO can be simultaneously lowered to enable melting at a temperature below 1600 ° C. Increase the content of to lower the melting temperature.

ZnO의 함량은 ZnO/MgO의 값으로 조정되는데, ZnO의 양이 13% 이상으로 되어 ZnO/MgO의 값이 1을 넘길 경우 용융은 1550℃ 미만의 온도에서 가능하나 전이점은 750℃ 이하가 된다. MgO 만을 함유하는 경우 즉, ZnO/MgO의 값이 0인 경우는 1600℃ 이내의 용융이 다소 어렵기 때문에 CaO와 BaO를 함유시킴으로써 용융온도를 낮춘다. 따라서, (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비에 따라 ZnO+MgO의 양과 ZnO/MgO의 양도 결정되어야 한다. MgO+ZnO양이 12% 미만인 경우 CaO/MgO의 양이 증가하여 유리의 열팽창계수가 요구하는 값인 30~40×10-7/℃보다 높아지거나 SiO2또는 Al2O3의 양이 많아져 미용융 또는 실투의 경항을 나타내며, 25% 이상이 되면 상대적으로 SiO2와 Al2O3의 양이 감소하거나 열팽창계수 값이 커지게 된다.The content of ZnO is adjusted to the value of ZnO / MgO. If the amount of ZnO is more than 13% and the value of ZnO / MgO exceeds 1, melting is possible at temperatures below 1550 ℃ but transition point is below 750 ℃. . When only MgO is contained, that is, when the value of ZnO / MgO is 0, melting within 1600 ° C is rather difficult, so that the melting temperature is lowered by containing CaO and BaO. Therefore, the amount of ZnO + MgO and the amount of ZnO / MgO should be determined according to the ratio of (CaO + BaO) / (MgO + ZnO). If the amount of MgO + ZnO is less than 12%, the amount of CaO / MgO increases, which is higher than the value required for the coefficient of thermal expansion of glass, such as 30 ~ 40 × 10 -7 / ℃, or the amount of SiO 2 or Al 2 O 3 increases. It shows the tendency of melting or devitrification, and when it is more than 25%, the amount of SiO 2 and Al 2 O 3 is relatively decreased or the coefficient of thermal expansion becomes large.

CaO와 BaO는 유리의 열적특성에 크게 영향을 미치지 않고 용융성을 향상시키는데 일조하지만 8% 이상이 되면 열팽창계수가 높아지고, 또한 전이점이 낮아진다.CaO and BaO help to improve the meltability without significantly affecting the thermal properties of the glass, but when it is more than 8%, the coefficient of thermal expansion is high and the transition point is low.

전술한 산화물은 통상의 유리원료를 사용하며, 규석분, Al(OH)3, ZnO, MgO, CaCO3, BaCO3를 사용하여 조합하고 청징을 위해 BaCO3의 일부를 Ba(NO3)2로 치환하고 통상적으로 사용되는 아비산 또는 산화안티몬등을 첨가하여, 전기로 등에서 용융, 제조한다.The above-mentioned oxide uses a conventional glass raw material, and is combined using silica powder, Al (OH) 3 , ZnO, MgO, CaCO 3 , BaCO 3 and convert a part of BaCO 3 to Ba (NO 3 ) 2 for clarification. Substituting and adding commonly used arsenic acid, antimony oxide, etc., it melts and manufactures in an electric furnace etc.

이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하지만 이것이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which do not limit the scope of the present invention.

[실시예 1~7]EXAMPLES 1-7

규석분, Al(OH)3, ZnO, MgO, CaCO3, BaCO3및 Ba(NO3)2을 원료로 하여 각각의 조성을 다음의 표 1에 따라 칭량하고 산화안티몬을 첨가하여 볼 밀로 충분히 혼합한 후 백금도가니에 투입하여 전기로에서 용융하였다. 여기서 아비산양은 원료 전체중량에 대해 0.5%를 첨가하였고, Ba(NO3)2는 BaO양의 30%를 투입하였다. 용융시 교반을 행하여 청징 및 균질화를 행하였으며 용융온도는 1550℃로 하였다. 시편은 용융된 유리물을 흑연몰드에 부어 성형하였다.Using the silica powder, Al (OH) 3 , ZnO, MgO, CaCO 3 , BaCO 3 and Ba (NO 3 ) 2 as raw materials, each composition was weighed according to the following Table 1, and mixed with a ball mill by adding antimony oxide. It was then put into a platinum crucible and melted in an electric furnace. The arsenic acid was added 0.5% of the total weight of the raw material, Ba (NO 3 ) 2 was added 30% of the BaO amount. When melting, stirring was performed to clarify and homogenize, and the melting temperature was 1550 ° C. The specimen was formed by pouring molten glass into a graphite mold.

유리의 일부는 봉상으로 가공하여 ASTM E-228을 근거로 팽창계를 사용하여 열팽창계수(100~300℃) 및 전이점 등을 구해 표 1에 나타냈으며, 또한 유리의 화학적 내구성은 표면을 연마한 원판유리를 진한 염산에 증류수를 1 : 1로 희석시킨 용액에 2시간 끓인 후 표면의 변질을 관찰하였다.Part of the glass was processed into rods, and the coefficient of thermal expansion (100-300 ° C) and transition point were calculated using an expansion system based on ASTM E-228. The original glass was boiled in a solution of distilled water 1: 1 in concentrated hydrochloric acid for 1 hour and observed for surface deterioration.

표 1의 실시예 1~7은 모두 열팽창 계수가 30~40×10-7/℃이고, 전이점이 750~800℃이었으며 내화학성 실험에서도 어떠한 변화도 관찰되지 않았다. 실시예 모두 본 발명에서 요구하는 조성범위를 모두 만족시키고 있으며 특히 실시예 4, 6 및 7 경우는 요구범위의 한계치의 값들에 대한 예를 보인 것이다.In Examples 1 to 7 of Table 1, the coefficient of thermal expansion was 30 to 40 × 10 −7 / ° C., the transition point was 750 to 800 ° C., and no change was observed in the chemical resistance test. All of the embodiments satisfy all of the composition ranges required by the present invention. In particular, examples 4, 6, and 7 show examples of the limits of the required ranges.

[표 1]TABLE 1

[비교예 1~6][Comparative Examples 1-6]

유리의 조성을 다음의 표 2와 같이 사용한 것외에는 상기 실시예 1~7의 방법과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 2에 기재하였다.Except having used the composition of glass as following Table 2, it carried out similarly to the method of the said Examples 1-7, and showed the result in Table 2.

비교예 1과 2는 SiO2의 양이 본 발명의 요구 범위를 벗어난 예로서, 비교예 1과 같은 경우 SiO2의 양이 적고 다른 알칼리토 산화물이 많아 서냉시 실투를 일으켰으며, 비교예 2의 경우 SiO2의 양이 많아 1600℃에서도 미용융된 부분이 존재하게 된다.Comparative Examples 1 and 2 are examples in which the amount of SiO 2 is outside the required range of the present invention, and in the case of Comparative Example 1, since the amount of SiO 2 is small and other alkaline earth oxides are present, it causes devitrification during slow cooling. In this case, since the amount of SiO 2 is large, the unmelted part exists even at 1600 ° C.

비교예 3은 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 값이 0.667이고 SiO2의 양이 55%인 경우로서 이 또한 서냉중 실투를 일으켰다.In Comparative Example 3, the (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) value was 0.667 and the amount of SiO 2 was 55%, which also caused devitrification during slow cooling.

비교예 4는 ZnO/MgO의 비가 1.5로 ZnO의 양이 MgO의 양에 비하여 많은 경우로 열팽창계수는 충분히 만족할 만한 수준에 달했으나 전이점은 요구값인 750℃에 미치지 못하고 있다.In Comparative Example 4, the ZnO / MgO ratio was 1.5, and the amount of ZnO was much higher than that of MgO. The coefficient of thermal expansion was satisfactory, but the transition point did not reach the required value of 750 ° C.

비교예 5와 6은 상기 표 1의 실시예 3의 조성과 거의 비슷한 조성의 B2O3나 Na2O를 첨가시킨 경우로서 B2O3를 포함하는 유리의 열팽창계수는 목표수준에 달하였으나 전이점은 많이 감소하였고, Na2O의 경우 전이점 강하가 크고, 열팽창계수의 변화도 크게 나타났다.In Comparative Examples 5 and 6, B 2 O 3 or Na 2 O having a composition almost similar to that of Example 3 of Table 1 was added, and the coefficient of thermal expansion of the glass containing B 2 O 3 reached the target level. The transition point was greatly decreased, and Na 2 O showed a large transition point drop and a large change in the coefficient of thermal expansion.

[표 2]TABLE 2

이상과 같이 본 발명의 유리는 비산에 의한 환경오염과 토침식에 영향을 미치는 B2O3를 배제하면서도 우수한 내열특성을 지님과 동시에 알칼리를 함유시키지 않으므로써 내산성이 양호하며 또한 1500~1600℃ 사이에서 통상적인 용융법에 의해서도 균질하게 용해 가능하므로 포토마스크나 TFT용 기판유리로서 적합한 기판용 유리를 제공할 수 있다.As described above, the glass of the present invention has excellent heat resistance while excluding B 2 O 3 which affects environmental pollution and soiling by scattering, and does not contain alkali, and has good acid resistance and is also in the range of 1500 to 1600 ° C. Since it can be homogeneously melt | dissolved also by the conventional melting method in, it can provide the substrate glass suitable as a substrate glass for a photomask or TFT.

또한 본 발명의 유리는 위와 같은 기판유리만으로 한정된 것이 아니라 자동차의 헤드라이트, 수은등의 전구, 내열식기, 이화학용 기구등의 넓은 분야에도 이용될 수 있을 것이다.In addition, the glass of the present invention is not limited to the substrate glass as described above, but may be used in a wide range of fields such as automobile headlights, mercury lamp bulbs, heat-resistant tableware, and chemical instruments.

Claims (3)

SiO255~65몰%, Al2O310~20몰% ZnO 0.1~13몰%, MgO 6~25몰%, CaO+BaO 0.1~8몰%로 구성됨을 특징으로 하는 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리.Alkali-free aluminosilicate comprising 55 to 65 mol% of SiO 2 , 10 to 20 mol% of Al 2 O 3, 0.1 to 13 mol% of ZnO, 6 to 25 mol% of MgO, and 0.1 to 8 mol% of CaO + BaO. Glass. 제 1 항에 있어서, ZnO+MgO의 값이 12~25몰%인 경우 ZnO/MgO의 값이 0.001~1.0 및 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비가 0.001~0.667이며, 특히 (CaO+BaO)/(MgO+ZnO) 비가 0.25~0.667인 경우 SiO2의 양이 60~65몰%임을 특징으로 하는 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리.The method according to claim 1, wherein when the value of ZnO + MgO is 12 to 25 mol%, the value of ZnO / MgO is 0.001 to 1.0 and the (CaO + BaO) / (MgO + ZnO) ratio is 0.001 to 0.667, in particular (CaO + Alkali aluminosilicate glass, characterized in that the amount of SiO 2 is 60 to 65 mol% when the BaO) / (MgO + ZnO) ratio is 0.25 to 0.667. 제 1 항에 있어서, 용융온도가 1500~1600℃이며 유리 전이온도가 750~800℃이며, 100~300℃에서의 열팽창계수가 30~40×10-7/℃임을 특징으로 하는 무알칼리 알루미노 실리케이트 유리.The alkali-free alumino according to claim 1, wherein the melting temperature is 1500-1600 ° C, the glass transition temperature is 750-800 ° C, and the coefficient of thermal expansion at 100-300 ° C is 30-40 × 10 −7 / ° C. Silicate glass.
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