TWI480253B - Preparation of alkali - free glass and alkali - free glass - Google Patents

Preparation of alkali - free glass and alkali - free glass Download PDF

Info

Publication number
TWI480253B
TWI480253B TW100148683A TW100148683A TWI480253B TW I480253 B TWI480253 B TW I480253B TW 100148683 A TW100148683 A TW 100148683A TW 100148683 A TW100148683 A TW 100148683A TW I480253 B TWI480253 B TW I480253B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass
less
alkali
mgo
free glass
Prior art date
Application number
TW100148683A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201226353A (en
Inventor
Tomoyuki Tsujimura
Manabu Nishizawa
Akio Koike
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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 Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Publication of TW201226353A publication Critical patent/TW201226353A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI480253B publication Critical patent/TWI480253B/zh

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
    • 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
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods

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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

無鹼玻璃及無鹼玻璃之製造方法
本發明係關於一種無鹼玻璃，其適合於各種顯示器用基板玻璃或光罩用基板玻璃，實質上不含有鹼金屬氧化物，可藉由浮式法成形。
先前，對於各種顯示器用基板玻璃、尤其是於表面形成金屬乃至氧化物薄膜等者，要求具備以下所示之特性。
(1)　由於若含有鹼金屬氧化物，則鹼金屬離子會擴散至薄膜中而使膜特性變差，故而要求實質上不含有鹼金屬離子。
(2)　應變點較高，以使得於薄膜形成步驟中曝露於高溫下時，將玻璃之變形及玻璃之構造穩定化所伴隨之收縮(熱收縮)抑制為最小限度。
(3)　對於形成半導體所使用之各種化學品具有充分之化學耐久性。尤其是對用於SiOx 或SiNx 之蝕刻的緩衝氫氟酸(BHF，氫氟酸與氟化銨之混合液)、以及用於ITO(indium tin oxide，氧化銦錫)之蝕刻之含有鹽酸之化學藥液、用於金屬電極之蝕刻之各種酸(硝酸、硫酸等)、抗蝕劑剝離液之鹼具有耐久性。
(4)　內部及表面無缺陷(氣泡、紋路、夾雜物、凹坑、刮痕等)。
除上述要求以外，近年來處於如下狀況。
(5)　要求顯示器之輕量化，對玻璃本身亦期待密度較小之玻璃。
(6)　要求顯示器之輕量化，期待基板玻璃之薄板化。
(7)　除先前之非晶矽(a-Si)型之液晶顯示器以外，逐漸開始製作熱處理溫度略高之多晶矽(p-Si)型之液晶顯示器(a-Si：約350℃→p-Si：350~550℃)。
(8)　為了加快製作液晶顯示器之熱處理之升溫、降溫速度而提高生產性或耐熱衝擊性，要求玻璃之平均熱膨脹係數較小之玻璃。
另一方面，蝕刻向乾式方向發展，對耐BHF性之要求逐漸降低。先前之玻璃多使用為了使耐BHF性良好而含有6~10莫耳%之B2 O3 的玻璃。但是，B2 O3 有使應變點降低之傾向。作為不含有B2 O3 或含量較少之無鹼玻璃之例，有如下者。
專利文獻1中揭示有含有0~5重量%之B2 O3 之玻璃，專利文獻2中揭示有含有0~5莫耳%之B2 O3 之玻璃，專利文獻3中揭示有含有0~8莫耳%之B2 O3 之玻璃。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開昭63-176332號公報
專利文獻2：日本專利特開平5-232458號公報
專利文獻3：日本專利特開平8-109037號公報
專利文獻4：日本專利特開平10-45422號公報
然而，專利文獻1所記載之玻璃由於含有11莫耳%以上之CaO，故而失透溫度較高，並且大量含有作為CaO之原料之石灰石中之雜質磷，有使玻璃基板上所製作之電晶體產生漏電流之虞。
又，由於專利文獻2所記載之玻璃含有15莫耳%以上之SrO，故而50~300℃下之平均熱膨脹係數超過50×10-7 /℃。
又，專利文獻3所記載之玻璃分為「含有55~67重量%之SiO2 且含有6~14重量%之Al2 O3 之玻璃」(a組)及「含有49~58重量%之SiO2 且含有16~23重量%之Al2 O3 之玻璃」(b組)，a組由於SiO2 之含量較多，故而存在作為SiO2 原料之矽砂未完全熔解於熔融液中而以未熔矽砂之形式殘留之問題，b組由於Al2 O3 之含量較高而存在失透溫度明顯提高之問題。
為了解決專利文獻1~3所記載之玻璃之問題，提出有專利文獻4所記載之無鹼玻璃。專利文獻4所記載之無鹼玻璃之應變點較高，可藉由浮式法成形，認為適合於顯示器用基板、光罩用基板等用途。
然而，作為製造高品質p-Si TFT(thin film transistor，薄膜電晶體)之方法，雖然有固相結晶法，但為了實施該方法需要進一步提高應變點。
又，根據玻璃製造製程、尤其是熔解、成形之要求，要求玻璃之黏性進一步降低，並且具有低失透性。
本發明之目的在於解決上述缺陷，提供一種應變點較高，為黏性較低，且具有低失透性，容易進行浮式法成形之無鹼玻璃。
本發明提供一種無鹼玻璃，其應變點為735℃以上，50~350℃下之平均熱膨脹係數為30×10-7 ~40×10-7 /℃，玻璃黏度成為102 dPa‧s時之溫度T2 為1710℃以下，玻璃黏度成為104 dPa‧s時之溫度T4 為1340℃以下，失透溫度為1330℃以下，以氧化物基準之莫耳%表示包含：66~69之SiO2 、12~15之Al2 O3 、0~1.5之B2 O3 、6~9.5之MgO、7~9之CaO、0.5~3之SrO、0~1之BaO、0~2之ZrO2 ，並且MgO+CaO+SrO+BaO為16~18.2，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)為0.35以上，MgO/(MgO+CaO)為0.40以上、未達0.52，MgO/(MgO+SrO)為0.45以上。
本發明之無鹼玻璃尤其適合於高應變點用途之顯示器用基板、光罩用基板等，又，係容易進行浮式法成形之玻璃。
以下，對各成分之組成範圍進行說明。若SiO2 未達66%(莫耳%，以下只要未特別記載均相同)，則應變點無法充分提高，且熱膨脹係數增大，密度上升。較佳為67%以上。但是，若超過69%，則熔解性降低，失透溫度上升。
Al2 O3 可抑制玻璃之分相性，降低熱膨脹係數，提高應變點，但若未達12%則不表現出該效果，又，會使其他提高膨脹之成分增加，結果使熱膨脹變大。較佳為13.5%以上。但是，若超過15%則有使玻璃之熔解性變差，或使失透溫度上升之虞。較佳為14.5%以下。
B2 O3 可使玻璃之熔解反應性良好，又，使失透溫度降低，故而可添加至1.5%為止。但是，若過多則應變點變低。因此較佳為1%以下。又，若考慮環境負荷則較佳為實質上不含有(即，除作為雜質而不可避免地混入者以外不含有；以下相同)。
MgO於鹼土類中具有不會使膨脹提高，且不會使應變點過度降低之特徵，亦可提高熔解性，若未達6%則無法充分展現該效果。較佳為7%以上。但是，若超過9.5%，則有失透溫度上升之虞。較佳為8.5%以下。
CaO於鹼土類中具有次於MgO之不會使膨脹提高之能力，且具有比MgO更不會使應變點過度降低之特徵，進而亦可提高熔解性，若未達7%則無法充分展現該效果。較佳為7.5%以上。但是，若超過9%，則有失透溫度上升，或混入大量作為CaO原料之石灰石(CaCO3 )中之雜質磷之虞。較佳為8.5%以下。
SrO可於不使玻璃之失透溫度上升之情況下提高熔解性，若未達0.5%則無法充分展現該效果。較佳為1%以上。但是，其相比於MgO及CaO有使膨脹係數增加之傾向，若超過3%則有使膨脹係數增大之虞。
BaO並非必需成分，可為了提高熔解性而含有BaO。但是，其相比於MgO及CaO有使膨脹係數增加之傾向，若過多則會使玻璃之膨脹及密度過度增加，故而設為1%以下。較佳為實質上不含有。
對於ZrO2 ，為了降低玻璃熔融溫度，或為了促進煅燒時之結晶析出，可含有2%。若超過2%則玻璃變得不穩定，或玻璃之比介電係數ε變大。較佳為1.5%以下，更佳為實質上不含有。
MgO、CaO、SrO、BaO若以合計量計少於16%，則熔解性缺乏。較佳為17%以上。但是，若多於18.2%，則有產生無法降低熱膨脹係數之難點之虞。較佳為18%以下。
藉由滿足下述3個條件，可於不使失透溫度上升之情況下使應變點上升，進而可降低玻璃之黏性。
MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)為0.35以上，較佳為0.37以上。
MgO/(MgO+CaO)為0.40以上、未達0.52，較佳為0.45以上、未達0.52。
MgO/(MgO+SrO)為0.45以上，較佳為0.5以上。
再者，為了實現不使製造面板時設置於玻璃表面之金屬或氧化物薄膜產生特性劣化，本發明之無鹼玻璃不超過雜質水準而含有(即實質上不含有)鹼金屬氧化物。又，基於相同理由，較佳為實質上不含有P2 O5 。進而，為了使玻璃之再利用變得容易，較佳為實質上不含有PbO、As2 O3 、Sb2 O3 。
本發明之無鹼玻璃除上述成分以外，可為了改善玻璃之熔解性、澄清性、浮式法成形性而添加以總量計為5%以下之ZnO、Fe2 O3 、SO3 、F、Cl、SnO2 。
本發明之無鹼玻璃之應變點為735℃以上，較佳為737℃以上，更佳為740℃以上，藉此可抑制製造面板時之熱收縮。又，可應用固相結晶化法作為p-Si TFT之製造方法。
再者，由於本發明之無鹼玻璃之應變點為735℃以上，故而適合於高應變點用途(例如有機EL(electro luminescence，電致發光)用之顯示器用基板或照明用基板、或板厚100 μm以下之薄板之顯示器用基板或照明用基板)。
成形板厚100 μm以下之板玻璃時，存在成形時之抽出速度變快之傾向，因此玻璃之虛擬溫度上升，玻璃之壓縮(compaction)增大。於該情形時，若為高應變點玻璃，則可抑制壓縮。
又，本發明之無鹼玻璃之玻璃轉移點較佳為760℃以上，更佳為770℃以上，進而較佳為780℃以上。
又，本發明之無鹼玻璃於50~350℃下之平均熱膨脹係數為30×10-7 ~40×10-7 /℃，藉此耐熱衝擊性較大，可提高製造面板時之生產性。對於本發明之無鹼玻璃，較佳為50~350℃下之平均熱膨脹係數為35×10-7 ~40×10-7 /℃。
進而，本發明之無鹼玻璃之比重較佳為2.65以下，更佳為2.64以下，進而較佳為2.62以下。
又，由於本發明之無鹼玻璃之黏度η成為102 泊(dPa‧s)時之溫度T2 為1710℃以下，較佳為1700℃以下，更佳為1690℃以下，故而熔解相對容易。
另外，本發明之無鹼玻璃之黏度η成為104 泊之溫度T4 為1340℃以下，較佳為1335℃以下，更佳為1330℃以下，適合於浮式法成形。
又，本發明之無鹼玻璃之失透溫度為1330℃以下，較佳為未達1300℃，更佳為1290℃以下，容易藉由浮式法進行成形。
本說明書中之失透溫度係於鉑製之皿中添加經粉碎之玻璃粒子，於控制為固定溫度之電爐中熱處理17小時，熱處理後進行光學顯微鏡觀察而獲得之結晶向玻璃之表面及內部析出之最高溫度與結晶不析出之最低溫度的平均值。
若考慮到於成形板玻璃時防止失透，於浮式法之情形時較佳為滿足T4 -失透溫度≧0℃，進而較佳為滿足T4 -失透溫度≧20℃。
又，本發明之無鹼玻璃之楊式模數較佳為84 GPa以上，進而較佳為86 GPa以上，進而較佳為88 GPa以上，進而更佳為90 GPa以上。
又，本發明之無鹼玻璃之光彈性常數較佳為31 nm/MPa/cm以下。
若因液晶顯示面板製造步驟或使用液晶顯示裝置時所產生之應力而使玻璃基板具有雙折射性，則有時可見黑色顯示變為灰色，液晶顯示器之對比度降低之現象。藉由使光彈性常數為31 nm/MPa/cm以下，可將該現象抑制為較小。較佳為30 nm/MPa/cm以下，更佳為29 nm/MPa/cm以下，進而較佳為28.5 nm/MPa/cm以下，尤佳為28 nm/MPa/cm以下。
又，考慮到確保其他物性之容易性，本發明之無鹼玻璃之光彈性常數較佳為25 nm/MPa/cm以下，再者，光彈性常數可藉由圓盤壓縮法進行測定。
又，本發明之無鹼玻璃之比介電係數較佳為5.6以上。
於如日本專利特開2011-70092號公報所記載的內嵌型之觸控面板(將觸控感測器內藏於液晶顯示器面板內者)之情形時，就提高觸控感測器之感測靈敏度、降低驅動電壓、節省電力之觀點而言，較佳為玻璃基板之比介電係數較高。藉由使比介電係數為5.6以上，觸控感測器之感測靈敏度提高。較佳為5.8以上，更佳為6.0以上，進而較佳為6.2以上，尤佳為6.4以上。
再者，比介電係數可根據JIS C-2141(1992年)所記載之方法進行測定。
本發明之無鹼玻璃可依據例如以下方法而製造。成為目標成分之方式調合通常所使用之各成分之原料，將其連續地投入至熔煉爐中，加熱至1500~1800℃而熔融。藉由浮式法將該熔融玻璃成形為特定之板厚，緩冷後切斷，藉此可獲得板玻璃。
本發明之無鹼玻璃之熔解性相對較低，故而較佳為使用下述物質作為各成分之原料。
(矽源)
可使用矽砂作為SiO2 之矽源，若使用中值粒徑D50 為20 μm~27 μm，粒徑2 μm以下之粒子之比例為0.3體積%以下，且粒徑100 μm以上之粒子之比例為2.5體積%以下之矽砂，則可抑制矽砂凝聚從而使之熔融，故而矽砂變得容易熔融，可獲得氣泡較少，均質性、平坦度較高之無鹼玻璃，因而較佳。
再者，本說明書中之「粒徑」係矽砂之等體積直徑(本發明中係指一次粒徑)，具體而言係指藉由雷射繞射/散射法計測之粉體之粒度分佈之粒徑。
又，本說明書中之「中值粒徑D50 」係指藉由雷射繞射法計測之粉體之粒度分佈中，大於某粒徑之粒子之體積頻度占全部粉體之體積頻度之50%的粒徑。換言之，係指藉由雷射繞射法計測之粉體之粒度分佈中，累積頻度為50%時之粒徑。
又，本說明書中之「粒徑2 μm以下之粒子之比例」及「粒徑100 μm以上之粒子之比例」例如可藉由雷射繞射/散射法計測粒度分佈而測定。
若矽砂之中值粒徑D50 為25 μm以下，則矽砂更容易熔融，故而更佳。
又，矽砂中之粒徑100 μm以上之粒子的比例為0%時，矽砂更容易熔融，故而尤佳。
(鹼土金屬源)
可使用鹼土金屬化合物作為鹼土金屬源。此處，作為鹼土金屬化合物之具體例，可例示MgCO3 、CaCO3 、BaCO3 、SrCO3 、(Mg，Ca)CO3 (白雲石)等碳酸鹽，MgO、CaO、BaO、SrO等氧化物，或Mg(OH)2 、Ca(OH)2 、Ba(OH)2 、Sr(OH)2 等氫氧化物，藉由含有鹼土金屬之氫氧化物作為鹼土金屬源之一部分或全部，可使玻璃原料熔解時之SiO2 成分之未熔解量降低，故而較佳。若矽砂中所含之SiO2 成分之未熔解量增大，則於玻璃熔融液中產生氣泡時，該未熔解之SiO2 進入該氣泡中，聚集於玻璃熔融液之表層附近。藉此，於玻璃熔融液之表層與表層以外之部分之間，SiO2 之組成比產生差異，玻璃之均質性降低並且平坦性亦降低。
鹼土金屬之氫氧化物之含量於鹼土金屬源100莫耳%(以MO換算；其中M為鹼土金屬元素)中，較佳為15~100莫耳%(以MO換算)，更佳為30~100莫耳%(以MO換算)，進而較佳為60~100莫耳%(以MO換算)，藉此可使玻璃原料熔解時SiO2 成分之未熔解量降低，故而更佳。
隨著鹼土金屬源中之氫氧化物之莫耳比增加，玻璃原料熔解時SiO2 成分之未熔解量降低，故而上述氫氧化物之莫耳比越高越好。
作為鹼土金屬源，具體而言，可使用鹼土金屬之氫氧化物與碳酸鹽之混合物，或將鹼土金屬之氫氧化物單獨使用等。作為碳酸鹽，較佳為使用MgCO3 、CaCO3 及(Mg,Ca)(CO3 )2 (白雲石)中之任一種以上。又，作為鹼土金屬之氫氧化物，較佳為使用Mg(OH)2 或Ca(OH)2 中之至少一種，尤佳為使用Mg(OH)2 。
(硼源)
於無鹼玻璃含有B2 O3 之情形時，可使用硼化合物作為B2 O3 之硼源。此處，作為硼化合物之具體例，可列舉：原硼酸(H3 BO3 )、偏硼酸(HBO2 )、四硼酸(H2 B4 O7 )、硼酸酐(B2 O3 )等。於通常之無鹼玻璃之製造中，自廉價、容易獲得之觀點考慮而使用原硼酸。
於本發明中，較佳為使用於硼源100質量%(以B2 O3 換算)中，含有10~100質量%(以B2 O3 換算)硼酸酐者作為硼源。藉由使硼酸酐為10質量%以上，可抑制玻璃原料凝聚，獲得氣泡減少效果及均質性、平坦度之提昇效果。硼酸酐更佳為20~100質量%，進而較佳為40~100質量%。
作為硼酸酐以外之硼化合物，就廉價、容易獲得之觀點而言較佳為原硼酸。
實施例
將各成分之原料調配成目標組成，使用鉑坩堝於1500~1600℃之溫度下熔解。熔解時，使用鉑攪拌器攪拌而進行玻璃之均質化。繼而使熔解玻璃流出，成形為板狀後進行緩冷。
表1中揭示玻璃組成(單位：莫耳%)、玻璃之βOH值(作為玻璃中水分含量之指標，依下述順序測定，單位：mm-1 )、50~350℃下之熱膨脹係數(單位：×10-7 /℃)、應變點(單位：℃)、玻璃轉移點(單位：℃)、比重、楊式模數(GPa)(藉由超音波法測定)、作為高溫黏性值之成為熔解性之標準的溫度T2 (玻璃黏度η成為102 泊時之溫度，單位：℃)及成為浮式法成形性之標準的溫度T4 (玻璃黏度η成為104 泊時之溫度，單位：℃)、失透溫度(單位：℃)、光彈性常數(單位：nm/MPa/cm)(利用圓盤壓縮法測定)、及比介電係數(藉由JIS C-2141所記載之方法測定)。
[βOH值之測定方法]
測定玻璃試樣對於波長2.75~2.95 μm之光之吸光度，用其最大值βmax 除以該試樣之厚度(mm)求得玻璃中之βOH值。
再者，表1中，附加括弧所示之值為計算值。
根據表得知，實施例之玻璃均熱膨脹係數為較低之30×10-7 ~40×10-7 /℃，應變點為較高之735℃，可充分地耐受高溫下之熱處理。
又，由於應變點為735℃以上，故而適合於高應變點用途(例如有機EL用之顯示器用基板或照明用基板，或板厚100 μm以下之薄板之顯示器用基板或照明用基板)。
成為熔解性之標準的溫度T2 亦為相對較低之1710℃以下，容易熔解，成為成形性之標準的溫度T4 為1340℃以下，且失透溫度為1330℃以下，較佳為未達1330℃，認為於浮式法成形時無產生失透等問題。
光彈性常數為31 nm/MPa/cm以下，用作液晶顯示器之玻璃基板之情形時可抑制對比度降低。
又，比介電係數為5.6以上，用作內嵌型觸控面板之玻璃基板之情形時可提高觸控感測器之感測靈敏度。
以上，詳細地且參照特定之實施態樣而說明了本發明，但業者明瞭可不脫離本發明之範圍及精神而施加各種修正或變更。
本申請案係基於2010年12月27日提出申請之日本專利申請案2010-289425者，其內容作為參照而併入本文中。
產業上之可利用性
本發明之無鹼玻璃之應變點較高，可進行浮式法成形，適合於顯示器用基板、光罩用基板等用途。另外，亦適合於太陽電池用基板等用途。

Claims (5)

  1. 一種無鹼玻璃，其應變點為735℃以上，50~350℃下之平均熱膨脹係數為30×10-7 ~40×10-7 /℃，玻璃黏度成為102 dPa‧s時之溫度T2 為1710℃以下，玻璃黏度成為104 dPa‧s時之溫度T4 為1340℃以下，失透溫度為1330℃以下，以氧化物基準之莫耳%表示包含：66~69之SiO2 、12~15之Al2 O3 、0~1.5之B2 O3 、6~9.5之MgO、7~9之CaO、0.5~3之SrO、0~1之BaO、0~2之ZrO2 ，並且MgO+CaO+SrO+BaO為16~18.2，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)為0.35以上，MgO/(MgO+CaO)為0.40以上、未達0.52，MgO/(MgO+SrO)為0.45以上。
  2. 如請求項1之無鹼玻璃，其應變點為735℃以上，T4 -玻璃失透溫度≧0℃，楊式模數為84 GPa以上，以氧化物基準之莫耳%表示包含：67~69之SiO2 、13.5~14.5之Al2 O3 、0~1之B2 O3 、7~8.5之MgO、7.5~8.5之CaO、1~3之SrO、0~1之BaO，並且實質上不含有ZrO2 。
  3. 一種請求項1或2之無鹼玻璃之製造方法，其係使用中值粒徑D50 為20 μm~27 μm，粒徑2 μm以下之粒子之比例為0.3體積%以下，且粒徑100 μm以上之粒子之比例為2.5體積%以下的矽砂作為SiO2 之矽源。
  4. 一種請求項1或2之無鹼玻璃之製造方法，其係使用鹼土金屬源100莫耳%(以MO換算；其中M為鹼土金屬元素；以下相同)中含有15~100莫耳%(MO換算)之鹼土金屬之氫氧化物者作為MgO、CaO、SrO及BaO之鹼土金屬源。
  5. 一種請求項1或2之無鹼玻璃之製造方法，其係使用中值粒徑D50 為20 μm~27 μm，粒徑2 μm以下之粒子之比例為0.3體積%以下，且粒徑100 μm以上之粒子之比例為2.5體積%以下之矽砂作為SiO2 之矽源；並且使用鹼土金屬源100莫耳%(以MO換算；其中M為鹼土金屬元素；以下相同)中含有15~100莫耳%(MO換算)之鹼土金屬之氫氧化物者作為MgO、CaO、SrO及BaO之鹼土金屬源。
TW100148683A 2010-12-27 2011-12-26 Preparation of alkali - free glass and alkali - free glass TWI480253B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010289425 2010-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201226353A TW201226353A (en) 2012-07-01
TWI480253B true TWI480253B (zh) 2015-04-11

Family

ID=46382894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100148683A TWI480253B (zh) 2010-12-27 2011-12-26 Preparation of alkali - free glass and alkali - free glass

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9108879B2 (zh)
EP (1) EP2660213A4 (zh)
JP (1) JP5817737B2 (zh)
KR (1) KR101751569B1 (zh)
TW (1) TWI480253B (zh)
WO (1) WO2012090783A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103261109B (zh) 2010-12-07 2016-10-12 旭硝子株式会社 无碱玻璃和无碱玻璃的制造方法
JP5943064B2 (ja) * 2012-02-27 2016-06-29 旭硝子株式会社 無アルカリガラスの製造方法
CN104254500A (zh) * 2012-04-27 2014-12-31 旭硝子株式会社 无碱玻璃及其制造方法
JP6187475B2 (ja) * 2012-12-05 2017-08-30 旭硝子株式会社 無アルカリガラス基板
JP2016084242A (ja) * 2013-02-19 2016-05-19 旭硝子株式会社 無アルカリガラスおよびその製造方法
CN106396370B (zh) 2013-04-23 2018-11-09 Agc 株式会社 无碱玻璃基板及其制造方法
JP2017114685A (ja) * 2014-04-28 2017-06-29 旭硝子株式会社 無アルカリガラス
JP7060915B2 (ja) 2014-12-12 2022-04-27 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス
CN113412243A (zh) * 2019-02-07 2021-09-17 Ａｇｃ株式会社 无碱玻璃
JPWO2021261445A1 (zh) * 2020-06-23 2021-12-30
WO2022239742A1 (ja) * 2021-05-10 2022-11-17 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329310B1 (en) * 1999-04-12 2001-12-11 Schott Glas Alkali-free aluminoborosilicate glass and uses thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0825772B2 (ja) 1987-01-16 1996-03-13 日本板硝子株式会社 電子機器の基板用ガラス
US5116789A (en) 1991-08-12 1992-05-26 Corning Incorporated Strontium aluminosilicate glasses for flat panel displays
US5508237A (en) 1994-03-14 1996-04-16 Corning Incorporated Flat panel display
JP3804112B2 (ja) * 1996-07-29 2006-08-02 旭硝子株式会社 無アルカリガラス、無アルカリガラスの製造方法およびフラットディスプレイパネル
DE19939789A1 (de) * 1999-08-21 2001-02-22 Schott Glas Alkalifreie Aluminoborosilicatgläser und deren Verwendungen
DE10034985C1 (de) * 2000-07-19 2001-09-06 Schott Glas Verfahren zur Herstellung von Aluminosilicatgläsern, Aluminosilicatgläser sowie deren Verwendungen
CN101663248A (zh) 2007-04-17 2010-03-03 旭硝子株式会社 无碱玻璃的制造方法
JP5381712B2 (ja) 2007-08-28 2014-01-08 旭硝子株式会社 無アルカリガラスの製造方法
CN101808951B (zh) * 2007-10-25 2013-08-14 旭硝子株式会社 无碱玻璃的制造方法
WO2011001920A1 (ja) * 2009-07-02 2011-01-06 旭硝子株式会社 無アルカリガラスおよびその製造方法
JP2011070092A (ja) 2009-09-28 2011-04-07 Sharp Corp 液晶表示装置
CN103261109B (zh) * 2010-12-07 2016-10-12 旭硝子株式会社 无碱玻璃和无碱玻璃的制造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329310B1 (en) * 1999-04-12 2001-12-11 Schott Glas Alkali-free aluminoborosilicate glass and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101751569B1 (ko) 2017-06-27
WO2012090783A1 (ja) 2012-07-05
US9108879B2 (en) 2015-08-18
EP2660213A1 (en) 2013-11-06
EP2660213A4 (en) 2014-07-23
JPWO2012090783A1 (ja) 2014-06-05
TW201226353A (en) 2012-07-01
KR20130143620A (ko) 2013-12-31
JP5817737B2 (ja) 2015-11-18
CN103282319A (zh) 2013-09-04
US20130288877A1 (en) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI540110B (zh) Preparation of alkali - free glass and alkali - free glass
TWI480253B (zh) Preparation of alkali - free glass and alkali - free glass
TWI492913B (zh) E-glass and its manufacturing method
TWI423942B (zh) E-glass and its manufacturing method
TWI613173B (zh) 無鹼玻璃及其製造方法
KR20150029632A (ko) 무알칼리 유리 및 그 제조 방법
WO2013172307A1 (ja) 板ガラスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees