无碱玻璃制造技术

本发明专利技术涉及无碱玻璃。本发明专利技术涉及收缩率低、50℃～350℃下的平均热膨胀系数小、易于浮法成形的无碱玻璃。具体来说，本发明专利技术涉及一种无碱玻璃，所述无碱玻璃的收缩率C1为5ppm以下、收缩率C2为40ppm以下，以氧化物基准的质量％计，所述无碱玻璃含有SiO2 64～72、Al2O3 17～22、MgO 1～8、CaO 4～15.5，且0.20≤MgO/(MgO+CaO)≤0.41。

Alkali-free glass

【技术实现步骤摘要】
无碱玻璃本申请为申请日为2014年6月24日、申请号为201480036107.X的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及适合作为各种平板显示器(FPD)的制造中使用的显示器用基板玻璃或光掩模用基板玻璃的、实质上不含有碱金属氧化物的、收缩率低、且能够浮法成形的无碱玻璃。
技术介绍
以往，对于各种显示器用基板玻璃、特别是在表面上形成金属或氧化物薄膜等的显示器用基板玻璃，要求例如如专利文献1所示的以下所示的特性。(1)含有碱金属氧化物时，碱金属离子在薄膜中扩散而使膜特性劣化，因此，要求实质上不含有碱金属离子。(2)对半导体形成中使用的各种化学品具有充分的化学耐久性。特别是对用于SiOx或SiNx的蚀刻的缓冲氢氟酸(BHF：氢氟酸与氟化铵的混合液)以及用于ITO的蚀刻的含有盐酸的药液、用于金属电极的蚀刻的各种酸(硝酸、硫酸等)、抗蚀剂剥离液的碱具有耐久性。(3)内部和表面没有缺陷(气泡、条纹、夹杂物、凹坑、划痕等)。除了上述要求以外，近年来还有以下的状况。(4)要求显示器的轻量化，期望玻璃自身也是密度小的玻璃。(5)要求显示器的轻量化，期望基板玻璃的薄板化。(6)除了迄今为止的非晶硅(a-Si)型液晶显示器以外，还制作了热处理温度稍高的多晶硅(p-Si)型液晶显示器(a-Si：约350℃→p-Si：350～550℃)。(7)为了加快制作液晶显示器时的热处理的升降温速度从而提高生产率或提高耐热冲击性，要求玻璃的平均热膨胀系数小的玻璃。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-348247号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题除了
技术介绍
中所述的特性以外，近年来，在薄膜形成工序中暴露于高温时，为了将玻璃的变形及伴随玻璃的结构稳定化的尺寸变化抑制为最小限度，要求玻璃的收缩率低。本专利技术的目的在于提供收缩率低、平均热膨胀系数小、且易于浮法成形的无碱玻璃。用于解决问题的手段本专利技术提供一种无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的收缩率C1为5ppm以下、收缩率C2为40ppm以下，以氧化物基准的质量％计，所述无碱玻璃含有：0.20≤MgO/(MgO+CaO)≤0.41。本专利技术的无碱玻璃中，优选所述无碱玻璃的收缩率C1为5ppm以下、收缩率C2为25ppm以下，以氧化物基准的质量％计，所述无碱玻璃含有：SiO2、Al2O3、MgO和CaO以总量计为96质量％以上，且0.22≤MgO/(MgO+CaO)≤0.39。另外，本专利技术的无碱玻璃中，优选所述无碱玻璃的收缩率C1为5ppm以下、收缩率C2为40ppm以下，以氧化物基准的质量％计，所述无碱玻璃含有：SiO2、Al2O3、MgO和CaO以总量计为96质量％以上，且0.22≤MgO/(MgO+CaO)≤0.39。专利技术效果本专利技术的无碱玻璃适合作为各种显示器用基板玻璃或光掩膜用基板玻璃，也可以用作磁盘用玻璃基板等。但是，由于收缩率低，因此作为在薄膜形成工序中暴露于高温时要求将玻璃的变形及伴随玻璃的结构稳定化的尺寸变化抑制为最小限度的各种显示器用基板玻璃或光掩膜用基板玻璃是有效的。具体实施形式接下来，对各成分的组成范围进行说明。SiO2超过72％(质量％，除非另有说明，以下相同)时，有可能失透温度TL升高。而且，粘性也变高，有可能熔解温度升高、澄清时气泡无法完全除去而混入气泡。小于64％时，网络形成物的比例变少，收缩率增加。而且，平均热膨胀系数变大。此处，本专利技术的无碱玻璃的第1方式中，SiO2含量为67.5％以上且72％以下。超过72％时，粘性变高，有可能熔解温度升高、澄清时气泡无法完全除去而混入气泡。小于67.5％时，有可能收缩率增加。更优选为68％以上。本专利技术的无碱玻璃的第2方式中，SiO2含量为64％以上且68％以下。超过68％时，有可能熔解温度升高。更优选为67％以下。小于64％时，有可能收缩率增加。而且，平均热膨胀系数变大。Al2O3超过22％时，有可能失透温度TL升高。而且，与SiO2同样作为网络形成物，因此超过22％时，粘性增加，有可能熔解温度升高、混入气泡。小于17％时，引起收缩率的增加。此处，本专利技术的无碱玻璃的第1方式中，Al2O3含量为17％以上且21％以下。超过21％时，有可能失透温度TL升高。更优选为20.5％以下。小于17％时，引起收缩率的增加，更优选为18％以上。本专利技术的无碱玻璃的第2方式中，Al2O3含量为17％以上且22％以下。超过22％时，有可能失透温度TL升高。更优选为21％以下。小于17％时，引起收缩率的增加，更优选为18％以上。MgO超过8％时，玻璃化转变温度Tg降低，而且，收缩率增加、平均热膨胀系数变大。小于1％时，熔解性劣化，杨氏模量降低，引起失透温度TL升高。此处，本专利技术的无碱玻璃的第1方式中，MgO含量为1％以上且6％以下。超过6％时，玻璃化转变温度Tg降低，收缩率增加，平均热膨胀系数变大。更优选为5％以下。小于1％时，引起失透温度TL升高，而且杨氏模量降低。更优选为2％以上。本专利技术的无碱玻璃的第2方式中，MgO含量为2.3％以上且8％以下。超过8％时，收缩率增加、平均热膨胀系数变大。小于2.3％时，引起失透温度TL升高。而且，杨氏模量降低。更优选为4％以上。CaO超过15.5％时，引起收缩率的增加或失透温度TL的升高。小于4％时，熔解性劣化，熔解温度升高，失透温度也升高。此处，本专利技术的无碱玻璃的第1方式中，CaO含量为4％以上且8.5％以下。超过8.5％时，引起收缩率的增加或失透温度TL的升高。小于4％时，熔解性劣化，熔解温度升高，失透温度也升高。更优选为5％以上。本专利技术的无碱玻璃的第2方式中，CaO含量为9％以上且15.5％以下。超过15.5％时，引起收缩率的增加或失透温度TL的升高。小于9％时，熔解性劣化，熔解温度升高。更优选为10％以上。MgO/(CaO+MgO)大于0.41时，在600℃下加热处理时的收缩率增加。而且，平均热膨胀系数变大。优选0.39以下，更优选0.37以下。小于0.20时，失透温度TL升高。优选0.22以上，更优选0.24以上。在不妨碍本专利技术的效果的范围内，可以含有其它成分，例如以下的成分。这种情况下的其它成分，为了兼顾高杨氏模量和低收缩率，优选小于5％，更优选小于4％，更优选小于3％，进一步优选小于1％，进一步更优选小于0.5％，特别优选实质上不含有，即除不可避免的杂质以外不含有。因此，在本专利技术中，SiO2、Al2O3、CaO和MgO的合计含量优选为95％以上，更优选为96％以上，更优选为97％以上，进一步优选为99％以上，进一步更优选为99.5％以上。特别优选实质上由SiO2、Al2O3、CaO和MgO构成，即除不可避免的杂质以外由SiO2、Al2O3、CaO和MgO构成。为了改善玻璃的熔解反应性，可以含有B2O3。但是，B2O3过多时，杨氏模量降低，收缩率增加，因此含量优选小于3％，进一步优选小于1％，特别优选实质上不含有。为了提高玻璃的熔解性，可以含有BaO。但是，BaO过多时，平均热膨胀系数增加，因此含量优选小于5％，更优选小于3％，进一步优选小于1％，进一步更优选小于0.5％，特别优选实质上不含有。为了提高熔解性，可以含有SrO。但是，SrO过多时，平均热膨胀系数增加，因此优选含量小于5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的收缩率C1为5ppm以下、收缩率C2为40ppm以下，以氧化物基准的质量％计，所述无碱玻璃含有：

【技术特征摘要】
2013.06.27 JP 2013-1349001.一种无碱玻璃，其中，所述无碱玻璃的收缩率C1为5ppm以下、收缩率C2为40ppm以下，以氧化物基准的质量％计，所述无碱玻璃含有：0.20≤MgO/(MgO+CaO)≤0.41，并且SiO2、Al2O3、MgO和CaO以总量计为97质量％以上，所述收缩率是指利用下述方法测定的值：首先，将作为对象的玻璃在1550℃～1650℃下熔解，之后使熔融玻璃流出，成形为板状后冷却，对得到的板状玻璃进行抛光加工，从而得到100mm×20mm×1mm的玻璃板，接下来，将得到的玻璃板加热到玻璃化转变温度Tg+70℃，在此温度下保持1分钟，然后以40℃/分钟的降温速度冷却至室温，之后，在玻璃板的表面上沿长边方向以间隔A制成2处压痕，从而得到处理前试样，所述间隔A＝90mm，接下来，将处理前试样以100℃/小时的升温速度加热至450℃，在450℃下保持2小时，之后以100...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村周平，小野和孝，秋山顺，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP