WO2013032292A2 - 무알칼리 유리 및 그 제조 방법 - Google Patents

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    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/09—Materials and properties inorganic glass

Definitions

  • This invention relates to the glass manufacturing technique. More specifically, it is related with the alkali free glass composition which does not contain the alkali metal oxide, and the manufacturing method of such glass.
  • Glass especially flat glass, is used in various fields such as window glass, window screens of vehicles, mirrors, and the like, and its type is also being developed and used in various ways.
  • alkali-free glass substrates are widely used in flat panel display devices such as LCDs, PDPs, and organic ELs.
  • alkali glass substrate containing an alkali metal oxide component since alkali metal ions in a glass substrate can diffuse in a thin film and deteriorate a film
  • the substrate glass may be used in a small portable display device such as a mobile phone, a PDP, a notebook computer, and even in this case, it is required to reduce the weight of the substrate glass.
  • heat resistance in the case of the glass for a flat panel display substrate, heat resistance must be appropriately ensured.
  • various heat treatment processes may be performed.
  • the glass substrate may be exposed to rapid heating and quenching environments.
  • the heat resistance when the heat resistance is not secured to the glass, deformation or warping of the glass may occur, and the glass substrate may be broken due to the tensile stress caused by the heat.
  • the heat resistance when the heat resistance is low, a difference in thermal expansion may occur between the TFT material and the pixel pitch of the TFT may be shifted, which may cause display defects.
  • glass for flat panel display substrates must have a sufficiently high transition temperature with respect to heat treatment and molding stability, and have a sufficiently high modulus of elasticity and high modulus of elasticity for mechanical stability and specific gravity of the glass substrate upon conversion to a larger display format.
  • a property that must have There is also a need for a property that must have.
  • an object of the present invention is to provide a non-alkali glass and a method for producing the same, which are invented to solve the above problems and which are light and have adequate heat resistance and mechanical stability.
  • the alkali free glass has a density of less than 2.5 g / cm 3 and a thermal expansion coefficient of 3.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / K to 4.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / K.
  • the alkali free glass has a transition temperature of greater than 670 ° C., an elastic modulus of more than 77 GPa, and an intrinsic elastic modulus of more than 31 GPa ⁇ cm 3 / g.
  • the display device according to the present invention for achieving the above object includes the above-described glass.
  • the display device is a liquid crystal display device.
  • the glass manufacturing method according to the present invention for achieving the above object, as an alkali-free glass manufacturing method, in terms of the oxide-based weight% display, SiO 2 68 ⁇ 75%; B 2 O 3 1-3%; Al 2 O 3 4-13%; MgO 1-6%; CaO 1-11%; SrO 4-9%; And combining the glass raw materials to contain BaO 3-7% and substantially no alkali metal oxides.
  • the alkali free glass manufactured by the said glass manufacturing method has a density less than 2.5 g / cm ⁇ 3> , and a thermal expansion coefficient is 3.0 * 10 ⁇ -6> / K-4.0 * 10 ⁇ -6> / K.
  • the alkali free glass produced by the glass production method has a transition temperature of more than 670 ° C, an elastic modulus of more than 77 GPa, and an intrinsic elastic modulus of more than 31 GPa ⁇ cm 3 / g.
  • the alkali free glass which does not contain the alkali metal oxide component substantially is provided.
  • a low density alkali free glass may be provided. Therefore, even in a glass substrate having a large area, it is possible to reduce the warping phenomenon due to its own weight, thereby meeting the trend of increasing the size of display devices such as TVs and monitors. In addition, even in the case of a small portable device such as a mobile phone or a notebook using a glass substrate, the weight can be reduced, so that portability can be improved.
  • an alkali free glass having a low coefficient of thermal expansion may be provided. Therefore, even if the glass is exposed to various heat treatment environments during the manufacturing process of the flat panel display device such as the TFT-LCD, it is possible to prevent the phenomenon such as heat shrinkage, deformation, warpage, and cracking.
  • the thermal expansion coefficient of the alkali free glass is similar to the thermal expansion coefficient of the TFT material, thereby effectively preventing display defects and the like caused by the pixel pitch shifting.
  • an alkali free glass having a high transition temperature (T g ) may be provided. Therefore, it may have an advantageous effect on heat treatment and molding stability.
  • the alkali free glass according to the embodiment of the present invention may have a high modulus of elasticity and a high modulus of elasticity. Thus, it may have sufficient mechanical stability, which may be more advantageous when converting to a larger display format.
  • FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for producing an alkali free glass according to an embodiment of the present invention.
  • the glass which concerns on this invention is an alkali free glass which does not contain an alkali metal oxide substantially.
  • substantially free of the alkali metal oxide even if the alkali metal oxide is not contained at all, or even partially contained in the glass, the content is extremely small compared to the other components and the amount that can be neglected as a composition component of the glass If included, it means.
  • an alkali metal oxide such as Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is contained in an amount of 0.2 wt% or less as the glass composition component, it can be said that the alkali metal oxide is not substantially contained.
  • the alkali-free glass according to the present invention include SiO 2, B 2 O 3, Al 2 O 3, MgO, CaO, SrO and BaO components in the composition.
  • alkali-free glass according to the invention may contain 68-75% of SiO 2 as an oxide based on weight percentages.
  • SiO 2 is a network structure oxide that forms glass and may contribute to increasing the chemical resistance of the glass and to having an adequate coefficient of thermal expansion.
  • the coefficient of thermal expansion may be too low and the devitrification characteristics of the glass may be deteriorated.
  • the alkali-free glass according to the present invention include SiO 2 being 68 ⁇ 75% by weight.
  • the SiO 2 is preferably contained 71 to 75% by weight. More preferably, the SiO 2 is preferably contained 73 to 75% by weight.
  • the alkali-free glass according to the present invention may contain 1-3% of B 2 O 3 as oxides based on weight percentages.
  • B 2 O 3 is a network structure oxide of glass, which can contribute to improving the dissolution reactivity of the glass, reducing the coefficient of thermal expansion, improving the devitrification, improving chemical resistance such as BHF resistance, and lowering the density.
  • B 2 O 3 is contained too high, the acid resistance of the glass may be lowered, the density may be increased, and the strain point may be lowered, thereby deteriorating heat resistance.
  • B 2 O 3 is contained too low, the effect of addition is difficult to achieve properly.
  • the alkali-free glass comprising from 1 to 3% by weight of B 2 O 3 in accordance with the present invention.
  • the B 2 O 3 is preferably contained 1.5 to 2.5% by weight.
  • the alkali-free glass according to the invention may contain 4-13% of Al 2 O 3 as oxides based on weight percentages.
  • Al 2 O 3 increases the high temperature viscosity, chemical stability, thermal shock resistance and the like of the glass and may contribute to increase the strain point and Young's modulus.
  • Al 2 O 3 is contained too high, it is possible to reduce the devitrification characteristics, hydrochloric acid resistance and BHF resistance and increase the viscosity.
  • Al 2 O 3 when Al 2 O 3 is contained too low, its addition effect is difficult to achieve properly and the elastic modulus may be low.
  • the alkali-free glass comprising 4 to 13% by weight of Al 2 O 3 in accordance with the present invention.
  • Al 2 O 3 is preferably contained 5 to 13% by weight. More preferably, the Al 2 O 3 is preferably contained 8 to 12% by weight.
  • the alkali-free glass according to the present invention it is preferable to contain an SiO 2 + Al 2 O 3 the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 79 ⁇ 86% by weight. This is because the effect of containing SiO 2 and Al 2 O 3 can be further improved in such a concentration range, and deterioration of the thermal expansion coefficient and devitrification characteristics can be prevented.
  • the alkali free glass which concerns on this invention can contain 1 to 6% of MgO by the oxide basis weight% display.
  • MgO is an alkaline earth metal oxide and does not increase the coefficient of thermal expansion and can contribute to improving meltability without significantly lowering the strain point.
  • MgO can reduce the density of the glass, which can greatly contribute to the weight reduction of the glass.
  • the alkali free glass according to the present invention contains 1 to 6% by weight of MgO.
  • the MgO is preferably contained 1 to 5% by weight. More preferably, the MgO is contained 1 to 3% by weight.
  • the alkali free glass which concerns on this invention can contain CaO 1 to 11% by an oxide basis weight% display.
  • CaO like MgO, is an alkaline earth metal oxide that can contribute to lowering the density and coefficient of thermal expansion, not significantly reducing the strain point, and improving meltability.
  • the alkali free glass according to the present invention contains 1 to 11 wt% of CaO.
  • the CaO is preferably contained 1 to 8% by weight. More preferably, the CaO is contained 2 to 6% by weight.
  • the alkali free glass which concerns on this invention can contain 4 to 9% of SrO by the oxide basis weight% display.
  • SrO is an alkaline earth metal oxide and can contribute to improvement of the devitrification property and acid resistance of glass.
  • the alkali free glass according to the present invention comprises 4-9% by weight of SrO.
  • the SrO is preferably contained 4 to 6.5% by weight. More preferably, the SrO is preferably contained 4 to 5.5% by weight.
  • the alkali free glass which concerns on this invention can contain 3-7% of BaO by the oxide basis weight% display.
  • BaO can contribute to improving the chemical resistance and devitrification characteristics of the glass.
  • the alkali free glass according to the present invention comprises 3 to 7% by weight of BaO.
  • BaO is preferably contained in 3 to 6% by weight. More preferably, BaO is contained in 3 to 4% by weight.
  • the alkali free glass which concerns on this invention contains 9-21 weight% of MgO + CaO + SrO + BaO which is the total content of MgO, CaO, SrO, and BaO.
  • MgO + CaO + SrO + BaO is preferably 11 to 19% by weight.
  • MgO + CaO + SrO + BaO is 13 to 17% by weight.
  • the alkali free glass according to the invention may have a density of less than 2.5 g / cm 3 .
  • the density of the glass may be low and it may be easy to achieve the weight reduction of the glass article.
  • the density of the glass in a situation where the glass area is gradually increased due to the enlargement of the apparatus to which the glass is applied, when the density of the glass is lowered, it is possible to reduce the warpage phenomenon due to the glass's own load and to reduce the weight of the apparatus to which the glass is applied.
  • the weight of the glass itself can also be reduced for small portable devices and devices, thereby improving portability.
  • the alkali free glass according to the present invention may have a coefficient of thermal expansion (CTE) of 3.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / K to 4.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / K.
  • CTE coefficient of thermal expansion
  • the thermal expansion coefficient is low, and the thermal shock resistance is excellent. Therefore, even if various heat treatment processes are repeatedly performed on the glass substrate, problems such as heat shrinkage, warpage, and deformation can be prevented from occurring.
  • the thermal expansion coefficient is similar to that of the TFT material, it is possible to prevent display defects due to the TFT material and the thermal expansion difference and the like during TFT-LCD manufacture using the glass according to the present invention.
  • the transformation temperature (T g ) may exceed 670 ° C. Therefore, in the case of the alkali-free glass according to the present invention, the transition temperature is high, it has high heat resistance, and may have an advantageous effect on heat treatment and molding stability.
  • the alkali free glass according to the present invention may have an elastic modulus of greater than 77 GPa, and an intrinsic elastic modulus of greater than 31 GPa ⁇ cm 3 / g. Therefore, in the case of the alkali-free glass according to the present invention, the elastic modulus and the high modulus of elasticity may be high, and thus may have sufficient mechanical stability, and the sagging problem may be suppressed.
  • the display device according to the present invention may include the alkali-free glass described above.
  • the display device according to the present invention comprises a glass substrate, such a glass substrate is an alkali-free glass substrate, expressed in terms of weight percent oxide, SiO 2 68-75%, B 2 O 3 1-3%, Al 2 4 to 13% of O 3 , 1 to 6% of MgO, 1 to 11% of CaO, 4 to 9% of SrO, and 3 to 7% of BaO, and substantially no alkali metal oxide.
  • the density of such an alkali free glass substrate may be less than 2.5 g / cm 3 , and the coefficient of thermal expansion thereof may be 3.0 to 4.0 [ ⁇ 10 ⁇ 6 / K].
  • such an alkali free glass substrate may have a transition temperature of greater than 670 ° C., an elastic modulus of more than 77 GPa, and an intrinsic elastic modulus of more than 31 GPa ⁇ cm 3 / g.
  • the display device according to the present invention is preferably a liquid crystal display (LCD) device. That is, a liquid crystal display device such as a TFT-LCD includes a glass substrate (panel), which may have the composition and physical properties described above.
  • the display device according to the present invention may include various display devices such as a PDP device in addition to the LCD device.
  • FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for producing an alkali free glass according to an embodiment of the present invention.
  • the raw materials of the respective components contained in the glass are combined to be the target composition (S110).
  • the alkali metal oxide component is substantially not included, the SiO 2 is 68 ⁇ 75%, B 2 O 3 1 ⁇ 3%, Al 2 O 3 is 4 ⁇ 13 by the oxide weight reference display %, MgO is 1-6%, CaO is 1-11%, SrO is 4-9%, BaO is 3-7%, and the raw material components are combined.
  • the step S110 is SiO 2 71 ⁇ 75%, B 2 O 3 1.5 ⁇ 2.5%, Al 2 O 3 5 ⁇ 13%, MgO 1 ⁇ 5%, CaO 1 ⁇ 8%, Combine the raw materials so that SrO is 4 ⁇ 6.5% and BaO is 3 ⁇ 6%. More preferably, the step S110 is 73 to 75% SiO 2 , 8 to 12% Al 2 O 3 , 1 to 3% MgO, 2 to 6% CaO, 4 to 5.5% SrO, BaO is Combine the ingredients so that they contain 3-4%. In addition, the step S110 may be combined with the raw material components to contain 9 to 21% by weight of MgO + CaO + SrO + BaO.
  • the step S110 may combine the raw material components to contain 11 to 19% by weight of MgO + CaO + SrO + BaO. Most preferably, the step S110 may be combined with the raw material components to contain 13 to 17% by weight of MgO + CaO + SrO + BaO.
  • step S130 may be performed by a float method using a float bath, but the present invention is not necessarily limited to such a molding method.
  • the step S130 that is, the shaping of the glass may be performed by a down draw method or a fusion method.
  • the molded glass is subjected to a slow cooling process is transferred to a slow cooling furnace (S140).
  • the annealed glass is then cut to the desired size, and further processing such as polishing can be performed and made into a glass article through this series of processes.
  • the density may be less than 2.5 g / cm 3 .
  • the thermal expansion coefficient of the produced alkali free glass may be 3.0-4.0 [* 10 ⁇ -6> / K].
  • the alkali-free glass thus produced may have a transition temperature (T g ) of greater than 670 ° C., and an elastic modulus and an elastic modulus of elasticity of more than 77 GPa and 31 GPa ⁇ cm 3 / g, respectively.
  • Table 1 shows the glass composition and physical properties of the examples according to the present invention
  • Table 2 shows the glass composition and physical properties of the comparative example for comparison with these examples.
  • each component was combined so that it might become a composition (weight-% basis) as shown in Table 1, and it heated and fuse
  • a platinum stirrer was inserted and stirred for 1 hour to homogenize the glass.
  • the molten glass was slowly cooled at 730 ° C to obtain the glass of each example.
  • the composition was confirmed through the fluorescent X-ray analysis.
  • the transition temperature was measured using differential thermal analysis (DTA) equipment.
  • Example glass For each Example glass, the modulus of elasticity was measured through a three point bending test.
  • the high modulus of elasticity was obtained by dividing the elastic modulus by the density.
  • each component was combined so as to have a composition (based on weight percent) as shown in Table 2, and heated and melted at a temperature of 1600 to 1700 ° C. for 3 hours using a platinum crucible. At the time of melting, a platinum stirrer was inserted and stirred for 1 hour to homogenize the glass. Subsequently, the molten glass was slowly cooled at 730 ° C to obtain the glass of each comparative example.
  • the density was less than 2.5 g / cm 3 , and the average coefficient of thermal expansion (CTE) was 3.0 to 4.0 ( ⁇ 10 ⁇ 6 / K) was confirmed.
  • CTE average coefficient of thermal expansion
  • T g has exceeded 670 °C, Young's modulus and specific modulus was confirmed that each of the more than 77GPa and 3 / g 31GPa ⁇ cm.
  • the glass according to the present invention it is possible to obtain glass having excellent properties, particularly glass having excellent properties as a substrate glass for display.
  • the glass according to the present invention can be confirmed that the high transition temperature (T g ) is excellent in heat resistance, high elastic modulus and high modulus of elasticity can ensure mechanical stability and the like.

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Abstract

본 발명은 알칼리 금속 산화물이 포함되어 있지 않은 무알칼리 유리의 조성 및 그러한 유리의 제조 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 산화물 기준 중량% 표시로, SiO2 68~75%; B2O3 1~3%; Al2O3 4~13%; MgO 1~6%; CaO 1~11%; SrO 4~9%; 및 BaO 3-7%를 함유하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다.

Description

무알칼리 유리 및 그 제조 방법
본 출원은 2011년 9월 2일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2011-0089155호 및 2012년 8월 31일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2012-0096355호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 유리 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알칼리 금속 산화물이 포함되어 있지 않은 무알칼리 유리 조성물 및 그러한 유리의 제조 방법에 관한 것이다.
유리, 그 중에서도 평판 유리(flat glass)는 창유리, 차량의 윈도 스크린, 거울 등과 같이 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 그 종류 또한 용도에 맞게 매우 다양하게 개발되어 이용되고 있다.
특히, LCD나 PDP, 유기 EL과 같은 평판 디스플레이 장치에는 무알칼리 유리 기판이 널리 사용된다. 알칼리 금속 산화물 성분이 함유된 알칼리 유리 기판의 경우, 유리 기판 중의 알칼리 금속 이온이 박막 중에 확산되어 막 특성을 열화시킬 수 있기 때문에, 디스플레이용으로서는 알칼리 유리보다는 무알칼리 유리가 널리 이용되고 있다.
그런데, 이와 같은 평판 디스플레이 기판용 유리의 경우, 다양한 제품 특성이 요구되고 있다.
예를 들어, 평판 디스플레이용 유리의 경우, 경량화가 확보되어야 한다. 특히, 최근에는, TV나 모니터 등과 같은 디스플레이 장치가 점차 대형화되어 가면서, 이에 사용되는 기판 유리의 면적 또한 커져 가고 있다. 이 경우, 기판 유리 자체의 하중에 의한 기판 유리의 휨 현상은 더욱 커질 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 기판 유리는 보다 가벼운 무게를 갖도록 제조될 필요가 있다. 뿐만 아니라, 이러한 기판 유리는 휴대전화나 PDP, 노트북과 같은 소형 휴대용 디스플레이 장치에도 사용될 수 있는데, 이 경우에도 휴대성을 높이기 위해 기판 유리의 경량화가 요구된다.
또한, 평판 디스플레이 기판용 유리의 경우, 내열성이 적절하게 확보되어야 한다. 예를 들어, TFT-LCD와 같은 평판 디스플레이 장치의 제조 공정에서는 다양한 열처리 공정이 수행될 수 있는데, 이 과정에서, 유리 기판은 급가열과 급랭 환경에 노출될 수 있다. 만일 이러한 상황에서, 유리에 내열성이 확보되지 않은 경우, 유리의 변형이나 휨 현상 등이 일어날 수 있고, 열에 의한 인장 응력으로 인해 유리 기판이 깨질 수도 있다. 더욱이, TFT-LCD용 유리의 경우, 내열성이 낮으면 TFT 재료와 열팽창차가 생겨 TFT의 화소 피치가 어긋날 수 있으며, 이로 인해 표시 불량이 발생할 수 있다.
뿐만 아니라, 평판 디스플레이 기판용 유리의 경우, 열처리 및 성형 안정도에 관하여 충분히 높은 전이 온도를 가져야 하며, 보다 큰 디스플레이 포맷으로의 변환시 유리 기판의 기계적 안정성 및 비중을 위해 충분히 높은 탄성 계수 및 고유탄성 계수를 가져야 하는 특성도 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 가벼우면서도 적절한 내열성과 기계적 안정성을 갖는 무알칼리 유리 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리는, 무알칼리 유리로서, 산화물 기준 중량% 표시로, SiO2 68~75%; B2O3 1~3%; Al2O3 4~13%; MgO 1~6%; CaO 1~11%; SrO 4~9%; 및 BaO 3-7%를 함유하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다.
바람직하게는, 상기 무알칼리 유리는, 밀도가 2.5 g/cm3 미만이고, 열팽창 계수가 3.0×10-6/K ~ 4.0×10-6/K이다.
또한 바람직하게는, 상기 무알칼리 유리는, 전이 온도가 670℃를 초과하고, 탄성 계수가 77GPa를 초과하며, 고유탄성 계수가 31GPa·cm3/g을 초과한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 상술한 유리를 포함한다.
바람직하게는, 상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치이다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리 제조 방법은, 무알칼리 유리 제조 방법으로서, 산화물 기준 중량% 표시로, SiO2 68~75%; B2O3 1~3%; Al2O3 4~13%; MgO 1~6%; CaO 1~11%; SrO 4~9%; 및 BaO 3-7%를 함유하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않도록 유리 원료를 조합하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 유리 제조 방법에 의해 제조된 무알칼리 유리는, 밀도가 2.5 g/cm3 미만이고, 열팽창 계수가 3.0×10-6/K ~ 4.0×10-6/K이다.
또한 바람직하게는, 상기 유리 제조 방법에 의해 제조된 무알칼리 유리는, 전이 온도가 670℃를 초과하고, 탄성 계수가 77GPa를 초과하며, 고유탄성 계수가 31GPa·cm3/g을 초과한다.
본 발명에 의하면, 알칼리 금속 산화물 성분이 실질적으로 포함되어 있지 않은 무알칼리 유리가 제공된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 밀도가 낮은 무알칼리 유리가 제공될 수 있다. 따라서, 면적이 넓은 유리 기판이라 하더라도 자체 중량에 의한 휨 현상을 감소시킬 수 있어, TV나 모니터와 같은 디스플레이 장치의 대형화 추세에 부응할 수 있다. 뿐만 아니라, 유리 기판이 사용되는 휴대전화나 노트북 등과 같은 소형 휴대용 장치의 경우에도 그 중량을 감소시킬 수 있어, 휴대성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 열팽창 계수가 낮은 무알칼리 유리가 제공될 수 있다. 따라서, TFT-LCD와 같은 평판 디스플레이 장치의 제조 공정 중에 유리가 다양한 열처리 환경에 노출되더라도, 열수축이나 변형, 휨, 깨짐 등의 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 무알칼리 유리의 열팽창 계수는 TFT 재료의 열팽창 계수와 유사함으로써 화소 피치가 어긋남으로 인해 발생하는 표시 불량 등을 효과적으로 방지할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 무알칼리 유리의 경우, 액정 디스플레이(LCD)나 PDP, 유기 EL 디스플레이와 같은 평판 디스플레이용 기판에 이용되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 높은 전이 온도(Tg)를 갖는 무알칼리 유리가 제공될 수 있다. 따라서, 열처리 및 성형 안정성에 유리한 효과를 가질 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 무알칼리 유리는, 높은 탄성 계수 및 높은 고유탄성 계수를 가질 수 있다. 따라서, 충분한 기계적 안정성을 가질 수 있으며, 이는 더 큰 디스플레이 포맷으로의 변환 시 보다 유리할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무알칼리 유리 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 유리는, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는 무알칼리 유리이다. 여기서, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 유리 중에 알칼리 금속 산화물이 전혀 포함되어 있지 않거나, 일부 포함되어 있더라도 다른 성분에 비해 그 함유량이 극히 미미하여 유리의 조성 성분으로 무시할 수 있을 정도의 양이 포함된 경우 등을 의미한다. 예를 들어, Li2O, Na2O 및 K2O와 같은 알칼리 금속 산화물이 유리 조성 성분으로 0.2 중량% 이하 함유된 경우, 알칼리 금속 산화물이 실질적으로 함유되어 있지 않다고 할 수 있다.
본 발명에 따른 무알칼리 유리는, SiO2, B2O3, Al2O3, MgO, CaO, SrO 및 BaO를 조성 성분으로 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, SiO2를 산화물 기준 중량% 표시로 68~75% 함유할 수 있다. SiO2는 유리를 형성하는 네트워크 구조 생성체 산화물로서, 유리의 화학적 내성을 증가시키고, 적절한 열팽창률을 가지도록 하는데 기여할 수 있다. 하지만, SiO2가 지나치게 높게 함유되는 경우 열팽창 계수가 지나치게 낮아지고 유리의 실투 특성이 나빠질 수 있다. 반면, SiO2가 지나치게 낮게 함유되는 경우 화학적 내성이 감소되고 밀도가 커지며, 열팽창 계수가 커지고 변형점이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 68~75 중량%의 SiO2를 포함한다. 바람직하게는, 상기 SiO2는 71~75 중량% 함유되는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 상기 SiO2는 73~75 중량% 함유되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, B2O3를 산화물 기준 중량% 표시로 1~3% 함유할 수 있다. B2O3는 유리의 네트워크 구조 생성체 산화물로서, 유리의 용해 반응성을 좋게 하고, 열팽창 계수를 작게 하며, 실투성을 향상시키고 내BHF성과 같은 화학적 내성을 좋게 하며, 밀도를 낮추는데 기여할 수 있다. 하지만, B2O3가 지나치게 높게 함유되는 경우 유리의 내산성이 떨어질 수 있고, 밀도가 높아지며 변형점이 낮아져 내열성이 열화될 수 있다. 반면, B2O3가 지나치게 낮게 함유되는 경우 첨가 효과가 제대로 달성되기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 1~3 중량%의 B2O3를 포함한다. 바람직하게는, 상기 B2O3는 1.5~2.5 중량% 함유되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, Al2O3를 산화물 기준 중량% 표시로 4~13% 함유할 수 있다. Al2O3는 유리의 고온 점도, 화학 안정성, 내열충격성 등을 증가시키며 변형점 및 영률 등을 높이는데 기여할 수 있다. 하지만, Al2O3가 지나치게 높게 함유되는 경우 실투 특성, 내염산성 및 내BHF성을 떨어뜨리고 점도를 증가시킬 수 있다. 반면, Al2O3가 지나치게 낮게 함유되는 경우, 그 첨가 효과가 제대로 달성되기 어렵고 탄성 계수가 낮아질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 4~13 중량%의 Al2O3를 포함한다. 바람직하게는, 상기 Al2O3는 5~13 중량% 함유되는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 상기 Al2O3는 8~12 중량% 함유되는 것이 좋다.
여기서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, SiO2 및 Al2O3의 합계 함유량인 SiO2+Al2O3를 79~86 중량% 함유하는 것이 좋다. 이러한 농도 범위에서 SiO2 및 Al2O3의 함유 효과가 보다 향상될 수 있고, 열팽창 계수 및 실투 특성 등의 저하가 방지될 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, MgO를 산화물 기준 중량% 표시로 1~6% 함유할 수 있다. MgO는 알칼리 토금속 산화물로서, 열팽창 계수를 높이지 않으며, 변형점을 크게 저하시키지 않고 용융성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 특히, MgO는 유리의 밀도를 감소시킬 수 있어, 유리의 경량화에 크게 기여할 수 있다. 하지만, MgO가 지나치게 높게 함유되는 경우, 유리의 실투 특성이 저하되고, 내산성 및 내BHF성이 떨어질 수 있다. 반면, MgO가 지나치게 낮게 함유되는 경우 상술한 MgO 첨가 특성을 달성하기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는 1~6 중량%의 MgO를 포함한다. 바람직하게는, 상기 MgO는 1~5 중량% 함유되는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 상기 MgO는 1~3 중량% 함유되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, CaO를 산화물 기준 중량% 표시로 1~11% 함유할 수 있다. CaO는 MgO와 마찬가지로 알칼리 토금속 산화물로서, 밀도와 열팽창 계수를 낮추고 변형점을 크게 저하시키지 않으며 용융성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 하지만, CaO가 지나치게 높게 함유되는 경우, 밀도 및 열팽창 계수가 커질 수 있고 내BHF성과 같은 내화학성을 떨어뜨릴 수 있다. 반면, CaO가 지나치게 낮게 함유되는 경우, 상술한 CaO의 첨가로 인한 특성 향상 효과를 제대로 달성하기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는 1~11 중량%의 CaO를 포함한다. 바람직하게는, 상기 CaO는 1~8 중량% 함유되는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 상기 CaO는 2~6 중량% 함유되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, SrO를 산화물 기준 중량% 표시로 4~9% 함유할 수 있다. SrO는 알칼리 토금속 산화물로서, 유리의 실투 특성 및 내산성의 향상에 기여할 수 있다. 하지만, SrO가 지나치게 높게 함유되는 경우, 열팽창 계수나 밀도가 상승할 수 있고, 실투 특성이 열화될 수 있다. 반면, SrO가 지나치게 낮게 함유되는 경우, 상술한 바와 같은 SrO의 첨가 효과가 제대로 달성되기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는 4~9 중량%의 SrO를 포함한다. 바람직하게는, 상기 SrO는 4~6.5 중량% 함유되는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 상기 SrO는 4~5.5 중량% 함유되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, BaO를 산화물 기준 중량% 표시로 3~7% 함유할 수 있다. BaO는 유리의 내약품성이나 실투 특성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 하지만, BaO가 지나치게 높게 함유되는 경우, 유리의 밀도를 크게 하고 환경에 좋지 않은 영향을 미칠 수가 있다. 반면, BaO의 함량이 지나치게 낮은 경우, BaO의 첨가 효과가 제대로 달성되기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는 3~7 중량%의 BaO를 포함한다. 바람직하게는, 상기 BaO는 3~6 중량% 함유되는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는 상기 BaO는 3~4 중량% 함유되는 것이 좋다.
여기서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, MgO, CaO, SrO 및 BaO의 합계 함유량인 MgO+CaO+SrO+BaO를 9~21 중량% 함유하는 것이 좋다. 이러한 농도 범위에서 알칼리 토금속 산화물들의 함유 효과가 향상될 수 있고, 실투 특성도 떨어지지 않을 수 있기 때문이다. 더욱 바람직하게는, 상기 MgO+CaO+SrO+BaO는 11~19 중량%인 것이 좋다. 가장 바람직하게는, 상기 MgO+CaO+SrO+BaO는 13~17 중량%인 것이 좋다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는 밀도가 2.5 g/cm3 미만일 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 유리의 밀도가 낮아 유리 제품의 경량화를 달성하는데 용이할 수 있다. 특히, 유리가 적용되는 장치의 대형화로 유리의 면적이 점차 증가하고 있는 상황에서, 유리의 밀도가 낮아지면 유리의 자체 하중에 의한 휨 현상을 줄이고, 유리가 적용된 장치의 무게를 줄일 수 있다. 또한, 소형 휴대용 기기나 장치에 대해서도 유리 자체의 무게를 낮출 수 있어, 휴대성을 향상시킬 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 열팽창 계수(CTE; Coefficinet of Thermal Expansion)가 3.0×10-6/K ~ 4.0×10-6/K 일 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 열팽창 계수가 낮아 내열충격성이 우수하다. 따라서, 유리 기판에 다양한 열처리 공정이 반복적으로 수행되더라도 열수축이나 휨, 변형과 같은 문제점이 일어나는 것을 막을 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 열팽창 계수는 TFT 재료와의 열팽창 계수와 유사하므로, 본 발명에 따른 유리를 이용하여 TFT-LCD 제조시 TFT 재료와 열팽창차로 인한 표시 불량 등이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 전이 온도(Tg; transformation temperature)가 670℃를 초과할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리의 경우, 전이 온도가 높아 높은 내열성을 가지며 열처리 및 성형 안정도에 있어 유리한 효과를 가질 수 있다.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 무알칼리 유리는, 탄성 계수가 77GPa를 초과할 수 있고, 고유탄성 계수가 31GPa·cm3/g를 초과할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무알칼리 유리의 경우, 탄성 계수 및 고유탄성 계수가 높아 충분한 기계적 안정성을 가질 수 있으며, 유리판에 새그가 발생하는 새깅(sagging) 문제를 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 상술한 무알칼리 유리를 포함할 수 있다. 이를테면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 유리 기판을 포함하되, 이러한 유리 기판은 무알칼리 유리 기판으로서, 산화물 기준 중량% 표시로, SiO2 68~75%, B2O3 1~3%, Al2O3 4~13%, MgO 1~6%, CaO 1~11%, SrO 4~9%, BaO 3~7%를 함유하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다. 더욱이, 이러한 무알칼리 유리 기판의 밀도는 2.5 g/cm3 미만일 수 있으며, 그 열팽창 계수는 3.0 ~ 4.0 [×10-6/K] 일 수 있다. 또한, 이러한 무알칼리 유리 기판은 전이 온도가 670℃를 초과하고, 탄성 계수가 77GPa를 초과하며, 고유탄성 계수가 31GPa·cm3/g을 초과할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 액정 디스플레이(LCD) 장치인 것이 바람직하다. 즉, TFT-LCD와 같은 액정 디스플레이 장치는 유리 기판(패널)을 포함하는데, 이러한 유리 기판은 상술한 조성 및 물성을 가질 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 이러한 LCD 장치 이외에도, PDP 장치와 같은 다양한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상술한 무알칼리 유리를 제조하는 방법을 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무알칼리 유리의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 유리에 함유되는 각 성분의 원료를 목표 조성이 되도록 조합한다(S110). 이때, 상기 S110 단계에서는, 알칼리 금속 산화물 성분이 실질적으로 포함되지 않고, 산화물 기준 중량% 표시로 SiO2가 68~75%, B2O3가 1~3%, Al2O3가 4~13%, MgO가 1~6%, CaO가 1~11%, SrO가 4~9%, BaO가 3~7% 포함되도록 원료 성분을 조합한다. 바람직하게는, 상기 S110 단계는 SiO2가 71~75%, B2O3가 1.5~2.5%, Al2O3가 5~13%, MgO가 1~5%, CaO가 1~8%, SrO가 4~6.5%, BaO가 3~6% 포함되도록 원료 성분을 조합한다. 더욱 바람직하게는, 상기 S110 단계는 SiO2가 73~75%, Al2O3가 8~12%, MgO가 1~3%, CaO가 2~6%, SrO가 4~5.5%, BaO가 3~4% 포함되도록 원료 성분을 조합한다. 또한, 상기 S110 단계는 MgO+CaO+SrO+BaO가 9~21 중량% 함유되도록 원료 성분을 조합할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 S110 단계는 MgO+CaO+SrO+BaO가 11~19 중량% 함유되도록 원료 성분을 조합할 수 있다. 가장 바람직하게는, 상기 S110 단계는 MgO+CaO+SrO+BaO가 13~17 중량% 함유되도록 원료 성분을 조합할 수 있다.
다음으로, 이와 같이 조합된 유리 원료를 소정 온도로, 이를테면 1500~1600℃로 가열하여 유리 원료를 용융하고(S120), 용융된 유리를 성형한다(S130). 이때, 상기 S130 단계는 플로트 배스(float bath)를 이용하는 플로트(float) 법에 의해 수행될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 성형 방식에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 S130 단계, 즉 유리의 성형 단계는 다운드로우(down draw) 방식이나 퓨전 방식에 의해 수행될 수도 있다.
이와 같이 S130 단계에서 유리가 성형되면, 성형된 유리는 서냉로로 이송되어 서냉되는 과정을 거치게 된다(S140). 그리고 나서, 서냉된 유리는 원하는 크기로 절단되어, 연마 등의 가공이 더 수행되고, 이러한 일련의 과정을 통해 유리 제품으로 제조될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 제조 방법에 의해 제조된 무알칼리 유리는, 그 밀도가 2.5 g/cm3 미만일 수 있다. 그리고, 제조된 무알칼리 유리의 열팽창 계수는 3.0 ~ 4.0 [×10-6/K] 일 수 있다. 또한, 이와 같이 제조된 무알칼리 유리는 전이 온도(Tg)가 670℃를 초과할 수 있고, 탄성 계수 및 고유탄성 계수가 각각 77GPa 및 31GPa·cm3/g를 초과할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 비교예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
표 1은 본 발명에 따른 실시예의 유리 조성 및 물성을 나타내고, 표 2는 이러한 실시예와 비교하기 위한 비교예의 유리 조성 및 물성을 나타낸다.
실시예
각 성분의 원료를 표 1에 나타낸 바와 같은 조성(중량% 기준)이 되도록 조합하고, 백금 도가니를 사용하여 1600℃의 온도에서 3시간 가열하여 융융시켰다. 용융시에는 백금 스터러(stirrer)를 삽입하고 1시간 교반하여 유리를 균질화하였다. 이어서 용융 유리를 730℃에서 서냉하여 각 실시예의 유리를 얻었다. 한편, 얻어진 유리에 대해서는 형광 X선 분석을 통해 그 조성을 확인하였다.
또한, 각 실시예 유리에 대한 물성으로서, 밀도, 열팽창 계수, 전이 온도, 탄성 계수 및 고유 탄성 계수를 다음과 같은 방법으로 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(밀도)
각 실시예 유리에 대하여, 아르키메데스법을 사용하여 밀도를 측정하였다.
(열팽창 계수)(CTE)
각 실시예 유리에 대하여, 딜라토미터를 사용하여 평균 열팽창 계수를 측정하였다.
(전이 온도)(Tg)
각 실시예 유리에 대하여, 시차열 분석(DTA) 장비를 이용하여 전이 온도를 측정하였다.
(탄성 계수)
각 실시예 유리에 대하여, 삼점 굽힘 테스트를 통해 탄성 계수를 측정하였다.
(고유탄성 계수)
각 실시예 유리에 대하여, 탄성 계수를 밀도로 나눔으로써 고유탄성 계수를 구하였다.
비교예
각 성분의 원료를 표 2에 나타낸 바와 같은 조성(중량% 기준)이 되도록 조합하고 백금 도가니를 사용하여 1600~1700℃의 온도에서 3시간 가열하여 용융시켰다. 용융시에는 백금 스터러를 삽입하고 1시간 교반하여 유리를 균질화하였다. 이어서 용융 유리를 730℃에서 서냉하여 각 비교예의 유리를 얻었다.
또한, 각 비교예 유리에 대한 물성으로서, 상기 실시예와 마찬가지 방식으로 밀도, 열팽창 계수, 전이 온도, 탄성 계수 및 고유탄성 계수를 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
표 1
Figure PCTKR2012007016-appb-T000001
표 2
Figure PCTKR2012007016-appb-T000002
표 1 및 표 2에 기재된 바와 같이, 실시예(실시예 1~10)의 유리에 대해서는, 밀도가 2.5 g/cm3 미만이고, 평균 열팽창 계수(CTE)가 3.0~4.0(×10-6/K)인 것이 확인되었다. 또한, 실시예의 유리의 경우, Tg가 670℃를 넘고, 탄성 계수 및 고유탄성 계수가 각각 77GPa 및 31GPa·cm3/g를 넘는다는 것이 확인되었다.
그에 반해, 비교예(비교예 1~10)의 유리에 대해서는, 실시예에 비해, 밀도 및/또는 평균 열팽창 계수가 높고/높거나, Tg, 탄성 계수 및/또는 고유탄성 계수가 현저하게 낮은 것으로 측정되었다.
따라서, 이러한 실시예와 비교예의 비교 결과를 통해 볼 때, 본 발명에 의할 경우, 특성이 우수한 유리, 특히 디스플레이용 기판 유리로서 특성이 우수한 유리를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유리는 전이 온도(Tg)가 높아 내열성이 우수하고, 탄성 계수 및 고유탄성 계수가 높아 기계적 안정성 등이 보장될 수 있음을 확인할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (18)

  1. 산화물 기준 중량% 표시로,
    SiO2 68~75%;
    B2O3 1~3%;
    Al2O3 4~13%;
    MgO 1~6%;
    CaO 1~11%;
    SrO 4~9%; 및
    BaO 3~7%
    를 함유하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  2. 제1항에 있어서,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    SiO2 71~75%;
    B2O3 1.5~2.5%;
    Al2O3 5~13%;
    MgO 1~5%;
    CaO 1~8%;
    SrO 4~6.5%; 및
    BaO 3~6%
    를 함유하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  3. 제1항에 있어서,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    MgO+CaO+SrO+BaO 9~21%
    를 함유하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  4. 제1항에 있어서,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    MgO+CaO+SrO+BaO 11~19%
    를 함유하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  5. 제1항에 있어서,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    SiO2+Al2O3 79~86%
    를 함유하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  6. 제1항에 있어서,
    밀도가 2.5 g/cm3 미만이고, 열팽창 계수가 3.0×10-6/K ~ 4.0×10-6/K인 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  7. 제1항에 있어서,
    전이 온도가 670℃를 초과하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  8. 제1항에 있어서,
    탄성 계수가 77GPa를 초과하고, 고유탄성 계수가 31GPa·cm3/g을 초과하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 무알칼리 유리를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 산화물 기준 중량% 표시로,
    SiO2 68~75%;
    B2O3 1~3%;
    Al2O3 4~13%;
    MgO 1~6%;
    CaO 1~11%;
    SrO 4~9%; 및
    BaO 3~7%
    를 함유하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않도록 유리 원료를 조합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유리 원료 조합 단계는,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    SiO2 71~75%;
    B2O3 1.5~2.5%;
    Al2O3 5~13%;
    MgO 1~5%;
    CaO 1~8%;
    SrO 4~6.5%; 및
    BaO 3~6%
    를 함유하도록 하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 유리 원료 조합 단계는,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    MgO+CaO+SrO+BaO 9~21%
    를 함유하도록 하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 유리 원료 조합 단계는,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    MgO+CaO+SrO+BaO 11~19%
    를 함유하도록 하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 유리 원료 조합 단계는,
    산화물 기준 중량% 표시로,
    SiO2+Al2O3 79~86%
    를 함유하도록 하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    제조된 유리의 밀도가 2.5 g/cm3 미만이고, 제조된 유리의 열팽창 계수가 3.0×10-6/K ~ 4.0×10-6/K인 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    제조된 유리의 전이 온도가 670℃를 초과하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    제조된 유리의 탄성 계수가 77GPa를 초과하고, 제조된 유리의 고유탄성 계수가 31GPa·cm3/g을 초과하는 것을 특징으로 하는 무알칼리 유리 제조 방법.
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