玻璃组成物制造技术

本发明专利技术提供一种环境负荷大的五氧化二砷和氧化锑的使用量少，而且残泡少的玻璃组成物。该玻璃组成物以质量％表示，含有SiO2：40～70％、B2O3：5～20％、Al2O3：10～25％、MgO：0～10％、CaO：0～20％、SrO：0～20％、BaO：0～10％、Li2O：0.001～0.5％、Na2O：0.01～0.5％、K2O：0.002～0.5％、Cl：0％～1.0％但不包括0％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃组成物，特别涉及铝硼硅酸盐(aluminoborosilicate)系的玻璃组成物。
技术介绍
在玻璃组成物的制造过程中，将使玻璃组成物中不残留气泡称为澄清。为了澄清玻璃熔液，已知最一般的有添加澄清剂的方法。作为澄清剂，五氧化二砷(arsenic oxide)、 氧化锑、氟化物等众所周知。但是，因为这些成分造成环境负荷高，所以其使用量的削减成为社会性的要求。在信息显示装置、特别是有源矩阵型(active matrix)型液晶显示装置(IXD)的基板所使用的玻璃组成物中，至今为止使用的是无碱硼硅酸盐玻璃组成物。作为无碱硼硅酸盐玻璃的代表例，可列举美国Corning公司的代码7059。铝、硼、硅等成分，因其电荷大， 所以静电性上的束缚强，在玻璃中很难充分地移动。因此，一般无碱硼硅酸盐玻璃组成物其粘性高，玻璃的澄清不容易。至今为止，关于制造以五氧化二砷为代表的、即避免不希望的澄清剂的使用，又可用于液晶显示装置的基板的玻璃组成物的方法得到了各种研究。在特开平10-25132号公报中公开有，在用于得到无碱硼硅酸盐玻璃组成物的玻璃原料中，“作为澄清剂，添加硫酸盐以SO3换算为0. 005 1. 0重量％，及氯化物以Cl2换算为0. 01 2. 0重量％ ”。在该公报中，作为硫酸盐公开有BaS04、CaSO4,作为氯化物公开为 BaCl2> CbCI20在特开昭60-141642号公报中，公开有一种用于光掩膜(photo mask)和液晶显示装置的低热膨胀玻璃。该玻璃是含有5. 0质量％以上的MgO，允许有5. 0质量％以下的碱金属氧化物的铝硼硅酸盐系的玻璃。在该公报中公开，作为低热膨胀玻璃的脱泡剂(澄清剂)，使用As2O3> Sb203> (NH4)2SO4, NaCl和氟化物中的至少1种。作为环境负荷不高的澄清剂，特开平10-25132号公报公开了 BaCl2和CaCl2，特开昭60-141642号公报公开了 NaCl。但是，本专利技术者研究时，存在无法从BaCl2、CaCl2这样的碱土类金属的氯化物获得较大澄清作用的情况。另外，将NaCl用作澄清剂会得到Na，若将这种大量含有Na的玻璃组成物和为液晶显示装置的玻璃基板使用，则会有从玻璃基板溶出的Na离子损害液晶元件的性能的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有适于液晶显示装置所代表的信息显示装置的组成，气泡少的玻璃组成物。本专利技术的目的还在于提供使用该玻璃组成物的信息显示装置用玻璃基板和使用该信息显示装置用玻璃基板的信息显示装置。本专利技术的玻璃组成物，以质量％计含有Si02:40 70%、化03:5 20%、Al2O3 10 25%、MgO :0 10%、CaO :0 20%、SrO :0 20%、BaO :0 10%、Li2O :0. 001 0. 5%、Nei2O :0. 01 0. 5%、K2O :0· 002 0. 5%、Cl 1. 0%但不包括 0%。本专利技术从另一侧面出发，是提供一种由上述的玻璃组成物构成的信息显示装置用玻璃基板。另外，本专利技术再从另一侧面出发，是提供一种含有上述的信息显示装置用玻璃基板的信息显示装置。Li2O, Na2O, K2O等的碱金属氧化物，因为会从玻璃溶出而对其他的构件造成影响， 所以在作为液晶显示装置用玻璃基板的用途时，至今为止都要从玻璃组成物中排除。但是， 微量的碱金属氧化物的存在会大大使玻璃的澄清作用提高。考虑到这一点，在本专利技术的玻璃组成物中，将微量的Cl与微量的Li2CKNa2O和K2O —起添加。根据本专利技术，通过只使用极为限量的五氧化二砷所代表的环境负荷高的成分或者不加以使用，在铝硼硅酸盐系的玻璃组成物中便能够得到充分的澄清效果。本专利技术既避免了使用环境负荷高的成分，又可以以高成品率和低成本很容易地制造大型的信息显示装置用玻璃基板。附图说明图1是表示表3所示的实施例和比较例4玻璃组成物中的氯含有率和残存的气泡数的关系的曲线图。图2是表示由本专利技术的玻璃组成物构成的信息显示装置用玻璃基板的一例的立体图。图3是信息显示装置的剖面图，是表示图2的信息显示装置用玻璃基板的使用状态的一个示例的图。具体实施例方式本专利技术的玻璃组成物，历为含有氯，所以可容易地得到气泡残留少的玻璃组成物。 优选将添加了氯化物、特别是碱金属氯化物和/或碱土类金属氯化物的玻璃原料批料进行熔融，从而使玻璃组成物中含有氯。据此，能够实现氯对于玻璃熔液有效的澄清效果。上述氯化物的澄清机理尚未完全探明，但是本专利技术者们认为如下。5氯化物、特别是碱金属氯化物的沸点近似于本专利技术的玻璃组成物的熔融所适合的温度范围，例如1400 1650°C。LiCl的沸点为1360°C,NaCl的沸点为1413°C，另外KCL的沸点为1510°C。即，在适于本专利技术的玻璃组成物的熔融的温度范围中，认为这些碱金属氯化物的蒸气压越与大气压相匹敌其沸点就越高。因此，熔融本专利技术的玻璃组成物时，氯在玻璃熔液中与碱结合，成为碱金属氯化物的气体。该碱金属氯化物的气体在玻璃熔液中形成气泡，或者使玻璃熔液中的气泡扩大，致使这些气泡浮起，在玻璃熔液表面气泡破裂，从而具有使气泡从玻璃熔液中被除去的效果。 认为根据这一机理，玻璃组成物被澄清。还有，Cl因其具有挥发性，所以与原料相比，其在玻璃中的含有率处于较低的倾向，如果原料中所含的Cl为微量，则也有在玻璃中几乎不残留的情况。Li2O, K2O, Na2O等的碱金属氧化物，因为会从玻璃溶出而对其他构件造成影响，所以在作为液晶显示装置用玻璃基板的用途时，至今为止都要从玻璃组成物中排除。但如果是微量，则碱金属氧化物从玻璃溶出的影响实际上抑制在了不成问题的程度上，同时还能够提高玻璃的澄清作用。这些碱金属氧化物会降低玻璃粘性，并且有助于促进难以在原料之中熔解的二氧化硅的熔解。对于玻璃组成物的各成分进行说明。以下，表示玻璃组成物的成分的含有率的％ 显示全部指质量％。(K2O> Na20、Li2O)K2O, Na2O, Li2O降低玻璃的粘性，是促进玻璃的澄清的成分。另外，它们还有助于促进在玻璃原料中难以熔解的二氧化硅的熔解。K2O与玻璃熔液中的氯离子结合，在1500°C以上的温度作为氯化钾气化，促进玻璃中的气泡的扩大浮起。与此同时，因其流动而具有使玻璃熔液均质化的效果。另一方面，若 K2O的含有率过高，则玻璃的热膨胀系数增加，存在与硅材料产生热膨胀率的差的情况。因此，K2O的含有率为0. 002 0. 5%。其含有率例如为0. 005%以上，进而超过0. 01%的范围，根据情况处于超过0.03%的范围即可。另外，其含有率也可以处在低于0.05%的范围。Na2O和Li2O也与K2O —样，分别作为氯化钠和氯化锂气化，使玻璃中的气泡扩大浮起，同时具有使玻璃熔液均质化的效果。另一方面，玻璃中的钠容易溶出。因此，Nii2O的含有率为0. 01 0. 5%。另外，Li2O的含有率为0. 001 0. 5%，Li2O是降低玻璃组成物的体积阻抗率的高效成分。Li2O的含有率例如为0. 002%以上，进一步在超过0. 01%的范围，根据情况处于超过0.02%的范围即可。另外，Li2O的含有率可以处于0.2%以下。N本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种玻璃组成物，其中，以质量％计含有：ＳｉＯ２：４０～７０％、Ｂ２Ｏ３：５～２０％、Ａｌ２Ｏ３：１０～２５％、ＭｇＯ：０～１０％、ＣａＯ：０～２０％、ＳｒＯ：０～２０％、ＢａＯ：０～１０％、Ｌｉ２Ｏ：０．００１～０．５％、Ｎａ２Ｏ：０．０１～０．５％、Ｋ２Ｏ：０．００２～０．５％、Ｃｌ：０％～１．０％但不包括０％。

【技术特征摘要】
2005.08.15 JP 2005-2355711.一种玻璃组成物，其中，以质量％计含有 SiO2 40 70%、B2O3 :5 20%、Al2O3 10 25%、MgO 0 10%、CaO 0 20%、SrO 0 20%、BaO 0 10%、Li2O 0. 001 0. 5%,Na2O 0. 01 0. 5%、K2O 0. 002 0. 5%、Cl 1.0%但不包括0%。2.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，Li2O的含有率处于超过0.02质量％的范围。3.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，Nii2O的含有率处于超过0.05质量％的范围。4.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，K2O的含有率处于超过0.03质量％的范围。5.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，Li2O,Na2O和K2O的含有率的合计处于超过0. 07质量％的范围。6.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，Cl的含有率为0.04质量％以上。7.根据权利要求6所述的玻璃组成物，其中，Cl的含有率处于超过0.09质量％的范围。8.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，实质上不含As的氧化物和Sb的氧化物。9.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，还含有As的氧化物和/或Sb的氧化物。10.根据权利要求9所述的玻璃组成物，其中，换算为As2O3的所述As的氧化物的含有率处于超过0质量％但在0. 1质量％以下的范围。11.根据权利要求1所述的玻璃组成物，其中，换算为Sb2O3的所述Sb的氧化物的含有率处于超过0质量％但低于0. 4质量％的范围。12.根据权利要求9所述的玻璃组成物，其中，换算为Sb2O3的所述Sb的氧化物的含有率超过1.0质量％。13.根据权利要求9所述的玻璃组成物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：新居田治树，小山昭浩，长岛廉仁，古泽聪，
申请(专利权)人：安瀚视特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP