本发明专利技术提供一种无碱玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，实质上不含有碱金属氧化物、As2O3、Sb2O3，按摩尔％表示，含有SiO2?55～75％、Al2O3?7～15％、B2O3?7～12％、MgO?0～3％、CaO?7～12％、SrO?0～5％、BaO?0～2％、ZnO?0～5％、SnO2?0.01～1％，且液相粘度为1052dPa·s以上，在高温粘度1025dPa·s时的温度为1550℃以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适合液晶显示器或有机EL显示器等的基板、硬盘、过滤器、传感器等基板及CMOS等固体摄像元件等的防护玻璃罩的无碱玻璃及无碱玻璃基板。
技术介绍
在液晶显示器或有机EL显示器等的基板、硬盘、过滤器、传感器等基板及CMOS等固体摄像元件等的防护玻璃罩中广泛使用玻璃基板。尤其，在液晶显示器或有机EL显示器 中，以薄膜晶体管(以下，称为TFT)为代表的由有源元件驱动像素的有源矩阵型液晶显示器成为了主流，这些广泛使用于液晶电视、笔记本电脑、液晶监视器、移动电话及数码相机的显示器等彩色显示或动画显示的显示器中。在有源矩阵型液晶显示器中，在玻璃基板的表面利用薄膜形成有TFT元件或信号线等微米级别的高精细的电子电路。以上的用途的玻璃基板要求以下所示的各种特性(根据需要，参照专利文献I)。(I)若在玻璃中含有碱金属氧化物，则在热处理中向碱离子成膜的半导体物质中扩散，导致膜特性的劣化，因此，实质上不含有碱金属氧化物。(2)具有不因在光蚀刻工序中使用的药品(各种酸、碱等)而劣化的耐药品性。(3)具有在成膜、退火等热处理工序中不热收缩的高应变点。(4)为了实现显示器的轻量化，密度小。(5)与周围部件的热膨胀系数一致。专利文献1:日本特开2000-302475号公报另外，这种玻璃基板还要求以下的(6) ⑶的特性。(6)为了使熔融缺陷不存在于玻璃基板中，熔融性优越。尤其泡缺陷不存在。无碱的玻璃系(无碱玻璃)中不含有作为熔剂成分效果高的碱金属氧化物，要求高度的熔融技术。作为熔融无碱玻璃的方法，可以举出提高熔融窑的温度的方法等最佳化熔融设备 熔融条件的方法或降低玻璃的熔点，使得容易熔化玻璃的方法。在后者的方法中，作为玻璃的熔融性的指标，有高温粘度102 5dPa *s时的温度，高温粘度102 5dPa *s时的温度越低，越能够熔化玻璃。S卩，在高温粘度102 5dPa s时的温度越低，越能够在低温下熔融玻璃，并且，熔融玻璃的泡消除性良好，能够减少玻璃基板中的泡缺陷。另外，若高温粘度102 5dPa*s时的温度高，则为了均匀地熔融玻璃，需要将熔融窑保持为高温，伴随于此，氧化铝或氧化锆等熔融窑中使用的耐火物容易被侵蚀，其结果，熔融窑的生命周期变短，导致玻璃基板的制造成本高涨。另一方面，若降低熔融温度，则除了能够降低耐火物或钼族元素等颗粒的产生概率之外，能够低廉化熔融玻璃方面的能量成本，且能够降低环境负荷。若考虑以上方面，则熔融温度的降低为制造无碱玻璃基板方面重要的技术课题。以往的无碱玻璃为了满足上述要求特性⑴ (5)，在高温粘度102 5dPa s时的温度高，具体来说，在高温粘度102 5dPa-s时的温度比1550°C高。S卩，以往的无碱玻璃为了使高温粘度102 5dPa s时的温度为1550°C以下，具有牺牲各种要求特性的一部分的必要性、尤其提高液相粘度的必要性。另外，为了得到没有泡的玻璃，重要的是，使用从玻璃化反应时到均匀化熔融时的温度区域中产生澄清气体的澄清剂(泡消除剂、消泡剂)。即，气体的澄清是利用澄清气体 将在玻璃化反应时产生的气体从玻璃熔融液驱散，进而，利用在均匀化熔融时再次产生的澄清气体增大残留的微小泡，使其浮上而除去。还有，如上所述，使用于液晶显示器用玻璃基板的无碱玻璃的玻璃熔融液的粘度高，与含有碱成分的玻璃相比，在更高温度下进行熔融。以往为止，在澄清剂中广泛使用在范围广的温度区域(1200 1600°C左右)产生澄清气体的As203。但是，As2O3的毒性非常强，在玻璃的制造工序或废玻璃的处理时等可能污染环境，不能满足后述的要求特性(8)。因而，为了考虑环境，同时减少泡缺陷，需要使用As2O3以外的澄清剂。在那样的情况下，若将高温粘度102 5dPa s时的温度设为1550°C以下，则泡消除性变得良好，因此，容易得到与As2O3等同的澄清效果。(7)为了在玻璃中不存在熔融、成形中产生的异物，耐失透性优越。使用于液晶显示器或有机EL显示器中的玻璃基板的代表性成形方法是溢流下拉法。若使用溢流下拉法，则不抛光表面也能够形成大面积且壁厚薄，表面非常平滑的玻璃基板。因而，溢流下拉法作为有源矩阵型液晶显示器用玻璃基板的成形方法最适合。为了采用溢流下拉法，玻璃的耐失透性为重要的特性。在此，失透是指冷却在高温下成为熔融液态的玻璃原料，成形玻璃的工序中，结晶质的异物析出在玻璃的内部或表面的情况。这样的结晶质的异物遮蔽光，因此，作为显示器用玻璃基板成为致命的缺陷。另夕卜，溢流下拉法在使用了相同的玻璃组成的情况下，与浮法相比，玻璃成形时的温度低。从而，为了采用溢流下拉法，需要对玻璃设计难以发生失透即耐失透性良好的玻璃组成。具体来说，需要考虑成形玻璃的温度，使玻璃的液相粘度尽量高地设计玻璃组成。在以往的高温粘度低的无碱玻璃中，为了满足上述要求特性(I) (5)，液相粘度低，具体来说，液相粘度比105 2dPa s低。即，难以得到高温粘度低，且液相粘度高的无碱玻璃。从这样的背景出发，出于得到表面品位良好的玻璃基板的目的，为了使液相粘度为105 2dPa s以上，牺牲各种要求特性的一部分，提高液相粘度，这就是实际情况。(8)从环境考虑的情况下，极力减少玻璃中的环境负荷化学物质的含量，或完全不含有。从欧洲中的RoHS指令的生效可知，近年来，对工业产品的环境考虑的要求正在变高。尤其是，对环境负荷化学物质要求在产品中的含量中设置严格的限制或根据产品完全不含有。即使是显示器用玻璃基板，也不是其对象的例外，要求尽量减少玻璃基板中的环境负荷化学物质的含量，或完全不使用。玻璃组成中含有的成分中作为环境负荷化学物质视为问题的物质除了 Pb、Cd、Cr等重金属类之外，还可以举出As、Sb等。As、Sb是作为玻璃的澄清剂来使用的成分，适合无碱玻璃等需要高温熔融的玻璃中，但从环境侧面来说，其使用不优选。尤其，As的毒性高，因此，其使用处于严格受限的倾向。进而，作为碱土类金属成分的Ba的作为其原料的化合物为环境负荷化学物质，因此，往往期望减少其使用量，或完全不含有。
技术实现思路
因而，本专利技术的技术目的在于，提供在使熔融性及耐失透性等特性充分的基础上，减少对环境有害的成分或实质上不含有的无碱玻璃，从而得到考虑了环境的无碱玻璃基板。本专利技术人等经过专心致志的努力的结果发·现实质上不含有碱金属氧化物、As203、Sb2O3,对于玻璃组成，按摩尔％限制为Si0255 75 %、A12037 15 %、B2037 12 % ,MgOO 3%, Ca07 12%、SrOO 5%、BaOO 2%、ZnOO 5%、SnO2O. 01 1%，且液相粘度为105 2dPa s以上，在高温粘度102 5dPa s时的温度为1550°C以下，由此，能够解决上述技术问题，并提出了本专利技术。即，本专利技术的无碱玻璃，作为玻璃组成，实质上不含有碱金属氧化物、As203、Sb203，按摩尔％表示，含有 Si025 5 75%,A12037 15%,B2037 12%,MgOO 3%, Ca07 12%、SrOO 5%、BaOO 2%、ZnOO 5%、SnO2O. 01 1%，且液相粘度为105 2dPa s以上，在高温粘度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无碱玻璃，其特征在于，作为玻璃组成，实质上不含有碱金属氧化物、As2O3、Sb2O3，按摩尔％表示，含有SiO255～75％、Al2O37～15％、B2O37～12％、MgO0～3％、CaO7～12％、SrO0～5％、BaO0～2％、ZnO0～5％、SnO20.01～1％，且液相粘度为105.2dPa·s以上，在高温粘度102.5dPa·s时的温度为1550℃以下。
【技术特征摘要】
2007.06.08 JP 2007-1521881.一种无碱玻璃，其特征在于， 作为玻璃组成，实质上不含有碱金属氧化物、As203、Sb2O3,按摩尔％表不，含有Si0255 75%、A12037 15%、B2037 12%、MgOO 3%、Ca07 12%、SrOO 5%、BaOO 2%、ZnOO 5%、SnO2O. 01 1%，且液相粘度为105 2dPa.s以上，在高温粘度102 5dPa*s时的温度为1550°C以下。2.根据权利要求1所述的无碱玻璃，其特征在于， RO (Mg0+Ca0+Sr0+Ba0+Zn0)的含量为 10 20%。3.根据权利要求1或2所述的无碱玻璃，其特征在于， 摩尔比Ca0/R0的值为0. 5 I。4.根据权利要求1 3中任一项所述的无碱玻璃，其特征在于， 摩尔比CaOAl2O3的值为0. 8 1. 2。5.根据权利要求1 4中任一项所述的无碱玻璃，其特征在于， 摩尔比A1203/B203的值为0. 8 1. 3。6.根据权利要求1 5中任一项所述的无碱玻璃，其特征在于， 实质上不含有BaO。7.根据权利要求1 5中任一项所述的无碱玻璃，其特征在于， BaO的含量为0. 01 1%。8.根据权利要求1 7中任一项所述的无碱玻璃，其特征在于， Cl的含量为0 1%。9.根据权利要求1 8中任一项所述的无碱...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳濑智基，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：
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