本发明专利技术涉及无碱玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％计含有60～70％的SiO2、9.5～17％的Al2O3、0～9％的B2O3、0～8％的MgO、2～15％的CaO、0.1～10％的SrO、0.5～4％的BaO，并且(CaO+SrO+BaO)/Al2O3的摩尔比为0.6～1.0，所述无碱玻璃实质上不含有碱金属氧化物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无碱玻璃
本专利技术涉及无碱玻璃，特别涉及适合于液晶显示器(LCD)、有机EL显示器(OLED)等平板显示器(FPD)的无碱玻璃。
技术介绍
IXD、OLED等FPD，对于面板的薄型化、轻量化、省电化、高精细化等高性能化的要求越来越高。高性能显示器中，作为薄膜晶体管(TFT)，多数情况下不使用常用的无定形硅(a-Si),而使用低温多晶娃(Low Temperature Poly_Silicon:LTPS)。LTPS由于载流子的迁移率高，因此，与例如使用a-Si的情况相比可以增大其开口度，可以制作更高精细的面板。目前，被期待作为新一代FPD的OLED也使用LTPS。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献I】日本特开2002-29775号公报【专利文献2】日 本特开2009-286689号公报【专利文献3】日本特表2009-525942号公报【专利文献4】日本专利第4534282号公报【专利文献5】日本专利第4445176号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题作为使用了 LTPS的高性能显示器的基板，玻璃基板被广泛使用。对于这样用途的玻璃基板，主要要求以下的特性。(I)为了防止碱离子扩散至通过热处理工序而成膜的半导体物质中的情况，实质上不含有碱金属氧化物；(2)为使显示器轻量化，密度要小；(3) LTPS的制造工序中，为减少玻璃基板的热收缩，应变点(或退火点)要高；(4)为使玻璃基板价格低廉，生产率要优良，特别是耐失透性、熔融性要优良。(5)为抑制由于玻璃基板的弯曲而引起的问题，比杨氏模量(E/P)要高。近年来，随着FPD的快速普及，价格竞争也随之加速了。面板制造者为了追求更高的生产率，在制造多个面板时，采用在大的玻璃基板上加工之后，切割成与最终的画面相匹配的尺寸的工序(即所谓的“多面获取”)。如果这样一次性制造出多个面板，则每个面板的成本自然就降低了。因此，近年来玻璃基板的大型化的需求更高了。另一方面，随着显示器的高精细化，玻璃基板上形成的电路图案有微细化的倾向。因此，以往不成为问题的微小异物等表面缺陷渐渐成为引起电路断线或短路的原因。因此，为降低每个面板的成本，缺陷少的玻璃基板成为必须，但是随着玻璃基板的大型化(或薄型化)，容易产生由玻璃基板引起的问题。另外，成型后的玻璃基板要经过切断、退火、检查、清洗等工序。这些工序中，玻璃基板被搬入形成了多层架子的盒式部件并搬出。通常，在盒式部件左右的内侧面形成的架子上载持玻璃基板相对的两边从而使玻璃基板能够保持水平方向，但因为大且薄的玻璃基板的弯度大，因此，当向盒式部件搬入玻璃基板时，玻璃基板的一部分会接触到盒式部件而发生破损，另外，搬出时摇动较大容易不稳定。由于电子器件的制造者也使用这样的盒式部件，因此，不仅面板制造者而且电子器件制造者也会遭遇同样的问题。另外，安装在电子器件上的玻璃基板容易弯曲时，也容易发生电子器件的画面看起来歪斜等问题。目前为止，作为显示器用玻璃基板，有过各种无碱玻璃的提案。然而，现有的无碱玻璃在LTPS的制造工序中，一旦为了抑制玻璃基板的热收缩而提高应变点或比杨氏模量，就容易产生如下问题。即，密度变大而轻量化难以实现，使玻璃基板大型化、薄板化时，产生由玻璃基板的弯曲而引起的问题。另外，熔融温度升高，耐失透性降低，伴随着容易形成缺陷等生产率的恶化。在此，随着玻璃基板的大型化，在玻璃基板内存在缺陷的概率增高，因此，制造缺陷少的大型玻璃基板非常困难。鉴于上述问题，本专利技术所要解决的技术问题在于，创造生产率(特别是耐失透性、熔融性)优良，且应变点和比杨氏模量足够高的无碱玻璃。 本【专利技术者】通过反复各种实验，结果是，通过严格限定无碱玻璃的玻璃组成范围，从而找到了能够解决上述技术问题的方案，将其作为本专利技术提出。即，对于本专利技术的无碱玻璃而言，作为玻璃组成，以摩尔％计含有60~70%的Si02、9.5~17%的A1203、0~9%的民03、O ~8%的 Mg0、2 ~15%的 Ca0、0.1 ~10%的 Sr0、0.5 ~4%的 BaO，并且(CaO+SrO+BaO)/Al2O3摩尔比为0.6~1.0，本专利技术的无碱玻璃实质上不含有碱金属氧化物。所谓“实质上不含有碱金属氧化物”是指玻璃组成中的碱金属组成物(Li20、Na20和K20)的含量为6000ppm(质量)以下,优选2000ppm(质量)以下。本专利技术的无碱玻璃通过上述方式限定了玻璃的组成范围。由此可以充分提高耐失透性、熔融性、应变点和比杨氏模量。特别是，如果将(CaO+SrO+BaO)/Al2O3的摩尔比限定在0.6~1.0，可以显著提高耐失透性。第二、本专利技术的无碱玻璃优选(Ca0+Sr0+Ba0)/Al2O3的摩尔比为0.6~0.9。第三、本专利技术的无碱玻璃优选还含有0.001~0.3摩尔％的Sn02。第四、本专利技术的无碱玻璃优选实质上不含有As2O3和Sb203。此处“实质上不含有As2O3 ”是指玻璃组成中的As2O3含量不足0.05%。“实质上不含有Sb2O3”是指玻璃组成中的Sb2O3含量不足0.05%。第五、本专利技术的无碱玻璃优选ZrO2的含量少于0.2摩尔％。第六、本专利技术的无碱玻璃优选B2O3的含量多于0.5摩尔％。第七、本专利技术的无碱玻璃优选(Si02+Mg0)/B203的摩尔比小于18.5。第八、本专利技术的无碱玻璃优选应变点高于670°C。此处“应变点”是指根据ASTMC336的方法测定的值。第九、本专利技术的无碱玻璃优选杨氏模量高于75GPa。此处“杨氏模量”是指由弯曲共振法测定的值。予以说明，IGPa相当于大约101.9Kgf/mm2。第十、本专利技术的无碱玻璃优选比杨氏模量高于30GPa/g/cm3。第十一、本专利技术的无碱玻璃优选密度低于2.59g/cm3。此处“密度”是基于阿基米德法测定的值。第十二、本专利技术的无碱玻璃优选液相温度低于1210°C。此处“液相温度”可通过将能通过标准筛30目(筛孔大小500 μ m)而通不过50目(筛孔大小300 μ m)的玻璃粉末放在钼板上后，在温度梯度炉中保持24小时，测定结晶析出的温度来算出。第十三、本专利技术的无碱玻璃优选在30~380°C的温度范围内的平均热膨胀系数为30 X 10 一 7~50 X 10 — V0C。此处“在30~380°C的温度范围内的平均热膨胀系数”可以用膨胀计(diIatometer)测定。第十四、本专利技术的无碱玻璃优选104_°泊下的温度低于1350°C。此处“104_°泊下的温度”可以用钼球提升法(日文:白金球引务上#法)测定。第十五、本专利技术的无碱玻璃优选12 5泊下的温度低于1620°C。此处“ 12 5泊下的温度”可以用钼球提升法测定。第十六、本专利技术的无碱玻璃优选液相温度下的粘度为14 8泊以上。予以说明，此处“液相温度下的粘度”可以用钼球提升法测定。第十七、本专利技术的无碱玻璃优选以5°C /分的速度从室温25°C升温到500°C，在500°C保持一小时后再以5°C /分的速度降温到室温时，其热收缩率小于40ppm。此处“热收缩率”可以用以下的方法测定。如图1A所示，首先准备160mmX30mm的长条状试样G3作为测定用试样。在上述长条状试样G3的距离长边方向一端20~40mm附近的位置用#1000的耐水研磨纸标记本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无碱玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％计含有60～70％的SiO2、9.5～17％的Al2O3、0～9％的B2O3、0～8％的MgO、2～15％的CaO、0.1～10％的SrO、0.5～4％的BaO，并且(CaO+SrO+BaO)/Al2O3的摩尔比为0.6～1.0，所述无碱玻璃实质上不含有碱金属氧化物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.29 JP 2011-2902601.一种无碱玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％计含有60~70 %的Si02、9.5 ~17% 的 A1203、0 ~9% 的 B203、0 ~8% 的 MgO、2 ~15% 的 Ca0、0.1 ~10% 的 SrO、0.5~4%的BaO，并且(CaO+SrO+BaO)/Al2O3的摩尔比为0.6~1.0，所述无碱玻璃实质上不含有碱金属氧化物。2.如权利要求1所述的无碱玻璃，其特征在于，(Ca0+Sr0+Ba0) /Al2O3 的摩尔比为 0.6 ~0.9。3.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于， 还含有0.001~0.3摩尔％的Sn02。4.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于， 实质上不含有As2O3和Sb203。5.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于， ZrO2的含量少于0.2摩尔％。6.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于， B2O3的含量多于 0.5摩尔％。7.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于，(Si02+Mg0) /B2O3 的摩尔比小于 18.5。8.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于， 应变点高于670°C。9.如权利要求1或2所述的无碱玻璃，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：川口贵弘，三和晋吉，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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