KR102133339B1 - Non-alkali glass - Google Patents
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Abstract
본 발명은 왜곡점이 680 내지 735℃이고, 50 내지 350℃에서의 평균 열팽창 계수가 30×10-7 내지 43×10-7/℃이고, 비중이 2.60 이하이며, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2를 58 내지 65%, Al2O3을 18 내지 22%, B2O3을 3 내지 8%, MgO를 0 내지 1.3%, CaO를 6.3 내지 10%, SrO를 1.7 내지 5%, BaO를 0.5 내지 5%, ZrO2를 0 내지 2% 함유하고, MgO+CaO+SrO+BaO가 12 내지 23%이고, MgO/CaO가 0 내지 0.2이고, MgO/(SrO+BaO)가 0 내지 0.4이며, SrO/BaO가 1.2 내지 1.6인 무알칼리 유리에 관한 것이다.The present invention has a distortion point of 680 to 735°C, an average coefficient of thermal expansion at 50 to 350°C of 30×10 -7 to 43×10 -7 /°C, a specific gravity of 2.60 or less, and an oxide-based mass percentage display, SiO 2 is 58 to 65%, Al 2 O 3 is 18 to 22%, B 2 O 3 is 3 to 8%, MgO is 0 to 1.3%, CaO is 6.3 to 10%, SrO is 1.7 to 5%, BaO It contains 0.5 to 5%, ZrO 2 to 0 to 2%, MgO+CaO+SrO+BaO is 12 to 23%, MgO/CaO is 0 to 0.2, MgO/(SrO+BaO) is 0 to 0.4 , And relates to an alkali-free glass having SrO/BaO of 1.2 to 1.6.
Description
본 발명은 무알칼리 유리에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 각종 디스플레이용 기판 유리 및 포토마스크용 기판 유리 등으로서 적합한, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않고, 플로트법 또는 퓨전법으로 성형이 가능한 무알칼리 유리에 관한 것이다.The present invention relates to an alkali free glass. More specifically, the present invention relates to an alkali-free glass that can be molded by a float method or a fusion method without substantially containing an alkali metal oxide, which is suitable as a substrate glass for various displays and a substrate glass for a photomask.
종래, 각종 디스플레이용 유리판(유리 기판), 특히 표면에 금속 또는 산화물 등의 박막을 형성하는 유리판에 사용하는 유리에서는, 이하에 개시하는 특성이 요구되고 있다.Conventionally, the properties disclosed below have been required for various display glass plates (glass substrates), particularly glass used for forming a thin film of metal or oxide on the surface.
(1) 유리가 알칼리 금속 산화물을 함유하고 있는 경우, 알칼리 금속 이온이 상기 박막 중에 확산되어서 박막의 막 특성을 열화시키기 때문에, 실질적으로 알칼리 금속 이온을 포함하지 않을 것.(1) When the glass contains an alkali metal oxide, since the alkali metal ions diffuse in the thin film and deteriorate the film properties of the thin film, the alkali metal ions should be substantially free.
(2) 박막 형성 공정에서 유리판이 고온에 노출될 때에, 유리판의 변형 및 유리의 구조 안정화에 수반되는 수축(열 수축)을 최소한으로 억제할 수 있도록, 왜곡점이 높을 것.(2) When the glass plate is exposed to high temperature in the thin film forming process, the distortion point should be high so that the shrinkage (heat shrinkage) caused by deformation of the glass plate and structural stability of the glass can be minimized.
(3) 반도체 형성에 사용하는 각종 약품에 대하여 충분한 화학 내구성을 가질 것. 특히 SiOx나 SiNx의 에칭을 위한 버퍼드 불산(BHF: 불산과 불화 암모늄의 혼합액), ITO의 에칭에 사용하는 염산을 함유하는 약액, 금속 전극의 에칭에 사용하는 각종 산(질산, 황산 등) 및 레지스트 박리액의 알칼리 등에 대하여 내구성이 있을 것.(3) It must have sufficient chemical durability against various chemicals used to form semiconductors. In particular, buffered hydrofluoric acid (BHF: a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride) for etching SiO x or SiN x , chemical solutions containing hydrochloric acid used for etching ITO, and various acids used for etching metal electrodes (nitric acid, sulfuric acid, etc.) ) And alkali of resist stripper.
(4) 내부 및 표면에 결점(기포, 맥리, 인클루전, 피트, 흠집 등)이 없을 것.(4) There should be no defects (bubbles, muffles, inclusions, pits, scratches, etc.) on the interior and surface.
상기의 요구 외에, 최근에는 이하와 같은 상황에 있다.In addition to the above-mentioned demands, the following situations are in recent years.
(5) 디스플레이의 경량화가 요구되어, 유리 자신도 비중이 작은 유리가 요망된다.(5) The weight reduction of a display is requested|required, and glass itself is also desired to have a small specific gravity.
(6) 디스플레이의 경량화가 요구되어, 유리판의 박판화가 요망된다.(6) The weight reduction of a display is requested|required, and thinning of a glass plate is desired.
(7) 지금까지의 아몰퍼스 실리콘(a-Si)타입의 액정 디스플레이 외에, 약간 열 처리 온도가 높은 다결정 실리콘(p-Si) 타입의 액정 디스플레이가 제작되게 되었기(a-Si: 약 350℃ → p-Si: 350 내지 550℃) 때문에, 내열성이 요망된다.(7) In addition to the conventional amorphous silicon (a-Si) type liquid crystal display, a polycrystalline silicon (p-Si) type liquid crystal display having a slightly higher heat treatment temperature has been produced (a-Si: about 350°C → p -Si: 350 to 550°C), heat resistance is desired.
(8) 액정 디스플레이 제작 시의 열 처리의 승강온 속도를 빠르게하여, 생산성을 높이거나 내열 충격성을 높이거나 하기 위해서, 유리의 평균 열팽창 계수가 작은 유리가 요망된다.(8) In order to increase productivity and increase heat shock resistance by increasing the rate of temperature rise and fall during heat treatment in the production of a liquid crystal display, glass having a small average thermal expansion coefficient of glass is desired.
최근 들어, 스마트폰으로 대표되는 모바일용 중소형 디스플레이에서는, 고정밀화가 진행되어, 상기 요구가 엄격해졌다.In recent years, in small and medium-sized displays for mobiles typified by smartphones, high-precision progresses, and the above requirements have become strict.
액정 디스플레이 패널용 유리로서, 다양한 유리 조성이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 3 참조).As glass for liquid crystal display panels, various glass compositions have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3).
특허문헌 1에는 무알칼리 유리가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 개시되는 무알칼리 유리는, 실투 온도에서의 점도가 낮아 제조 방법이 한정적이다.In patent document 1, an alkali free glass is disclosed. The alkali-free glass disclosed in Patent Literature 1 has a low viscosity at devitrification temperature, and the manufacturing method is limited.
특허문헌 2에는 B2O3을 0 내지 5몰% 함유하고, 또한 BaO를 함유하는 무알칼리 유리가 개시되어 있지만, 특허문헌 2에 개시되는 무알칼리 유리는 50 내지 300℃에서의 평균 열팽창 계수가 50×10-7/℃를 초과한다.Although alkali-free glass containing 0 to 5 mol% of B 2 O 3 and containing BaO is disclosed in Patent Document 2, the alkali-free glass disclosed in Patent Document 2 has an average coefficient of thermal expansion at 50 to 300°C. It exceeds 50×10 -7 /℃.
특허문헌 3에는 B2O3을 0.1 내지 4.5질량% 함유하고, 또한 BaO를 5 내지 15질량% 함유하는 무알칼리 유리가 개시되어 있지만, 특허문헌 3에 개시되는 무알칼리 유리는 50 내지 350℃에서의 평균 열팽창 계수가 43×10-7/℃를 초과하고, 또한 비중이 2.60을 초과한다.Although the alkali-free glass containing 0.1 to 4.5 mass% of B 2 O 3 and 5 to 15 mass% of BaO is disclosed in Patent Document 3, the alkali-free glass disclosed in Patent Document 3 is 50 to 350°C. The average thermal expansion coefficient of exceeds 43×10 −7 /° C., and the specific gravity exceeds 2.60.
한편, 디스플레이를 패널에 끼워 넣을 때에, 유리판에 발생하는 응력에 의해 발생하는 색 불균일이 문제가 된다. 색 불균일을 억제하기 위해서는, 유리의 광탄성 상수를 작게 하는 것이 유효하다고 생각된다.On the other hand, when inserting the display into the panel, color unevenness caused by stress generated on the glass plate becomes a problem. In order to suppress color unevenness, it is considered effective to reduce the photoelastic constant of glass.
본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하는 데 있다. 즉, 왜곡점이 높고, 저비중 및 저광탄성 상수이며, 얇아도 휘기 어렵고, 또한 응력이 가해져도 색 불균일 등의 문제가 발생하기 어려운 무알칼리 유리의 제공이다.The objective of this invention is to solve the said subject. That is, it is a provision of an alkali-free glass having a high distortion point, a low specific gravity and a low photoelastic constant, which is difficult to bend even when thin, and is unlikely to cause problems such as color unevenness even when stress is applied.
본 발명은 왜곡점이 680 내지 735℃이고, 50 내지 350℃에서의 평균 열팽창 계수가 30×10-7 내지 43×10-7/℃이며, 비중이 2.60 이하이고, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로,The present invention has a distortion point of 680 to 735°C, an average coefficient of thermal expansion at 50 to 350°C of 30×10 -7 to 43×10 -7 /°C, a specific gravity of 2.60 or less, and an oxide-based mass percentage display,
SiO2를 58 내지 65%,SiO 2 to 58 to 65%,
Al2O3을 18 내지 22%,Al 2 O 3 to 18 to 22%,
B2O3을 3 내지 8%,B 2 O 3 3 to 8%,
MgO를 0 내지 1.3%,MgO is 0 to 1.3%,
CaO를 6.3 내지 10%,CaO is 6.3 to 10%,
SrO를 1.7 내지 5%,SrO is 1.7 to 5%,
BaO를 0.5 내지 5%,BaO 0.5 to 5%,
ZrO2를 0 내지 2% 함유하고,ZrO 2 containing 0 to 2%,
MgO+CaO+SrO+BaO가 12 내지 23%이고, MgO/CaO가 0 내지 0.2이고, MgO/(SrO+BaO)가 0 내지 0.4이며, SrO/BaO가 1.2 내지 1.6인 무알칼리 유리를 제공한다.Provides an alkali-free glass having 12 to 23% MgO + CaO + SrO + BaO, 0 to 0.2 MgO/CaO, 0 to 0.4 MgO/(SrO+BaO), and 1.2 to 1.6 SrO/BaO. .
본 발명의 무알칼리 유리는 왜곡점이 높고, 저비중 및 저광탄성 상수이며, 얇아도 휘기 어렵고, 또한 응력이 가해져도 색 불균일 등의 문제가 발생하기 어렵다. 그로 인해, 중소형 LCD, OLED, 특히 모바일, 디지털 카메라나 휴대 전화 등의 휴대형 디스플레이 분야에서 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 그 밖의 분야에서도 유리 기판으로서 사용할 수 있다.The alkali-free glass of the present invention has a high distortion point, a low specific gravity and a low photoelastic constant, and although thin, it is difficult to bend, and problems such as color unevenness are unlikely to occur even when stress is applied. Therefore, it can be suitably used in small and medium-sized LCDs, OLEDs, especially portable display fields such as mobiles, digital cameras, and mobile phones. Moreover, it can be used as a glass substrate also in other fields.
이하, 본 발명의 무알칼리 유리를 설명한다.Hereinafter, the alkali free glass of this invention is demonstrated.
다음으로 각 성분의 조성 범위에 대해서 설명한다.Next, the composition range of each component is demonstrated.
SiO2의 함유량이 58질량%(이하, 간단히 %라고 함) 미만이면, 왜곡점이 충분히 올라가지 않고, 또한 평균 열팽창 계수가 증대하여, 비중이 상승하는 경향이 있다. 그로 인해, SiO2의 함유량은 58% 이상이며, 바람직하게는 59% 이상, 보다 바람직하게는 60% 이상이다. SiO2의 함유량이 65% 초과이면, 유리의 용해성이 저하되고, 영률이 저하되고, 실투 온도가 상승하는 경향이 있다. 그로 인해, SiO2의 함유량은 65% 이하이며, 바람직하게는 64% 이하, 보다 바람직하게는 63% 이하, 더욱 바람직하게는 62.5% 이하, 가장 바람직하게는 62% 이하 62% 이하이다.When the content of SiO 2 is less than 58% by mass (hereinafter simply referred to as %), the distortion point does not sufficiently increase, and the average thermal expansion coefficient increases, and the specific gravity tends to increase. Therefore, the content of SiO 2 is 58% or more, preferably 59% or more, and more preferably 60% or more. When the content of SiO 2 is more than 65%, the solubility of the glass decreases, the Young's modulus decreases, and the devitrification temperature tends to increase. Therefore, the content of SiO 2 is 65% or less, preferably 64% or less, more preferably 63% or less, still more preferably 62.5% or less, and most preferably 62% or less and 62% or less.
또한, 「실투 온도가 상승한다」란, 실투 온도에서의 점도가 낮아지는 것이며, 용융 유리의 온도가 성형 온도보다 높은 상태에서 실투가 일어나기 쉬워지는 것이다.In addition, "the devitrification temperature rises" means that the viscosity at the devitrification temperature becomes low, and devitrification tends to occur when the temperature of the molten glass is higher than the molding temperature.
Al2O3은 영률을 높여서 휨을 억제하고, 또한 유리의 분상성을 억제하고, 평균 열팽창 계수를 낮추고, 왜곡점을 올려서, 파괴 인성값이 향상되어 유리 강도를 높인다. Al2O3의 함유량이 18% 미만이면 이 효과가 나타나기 어렵고, 또한 그 밖에 평균 열팽창 계수를 증대시키는 성분을 상대적으로 증가하게 되기 때문에, 결과적으로 평균 열팽창 계수가 커지는 경향이 있다. 그로 인해, Al2O3의 함유량은 18% 이상이며, 바람직하게는 18.5% 이상, 보다 바람직하게는 19% 이상이다. Al2O3의 함유량이 22% 초과이면 유리의 용해성이 나빠지고, 또한 실투 온도를 상승시킬 우려가 있다. 그로 인해, Al2O3의 함유량은 22% 이하이고, 바람직하게는 21.5% 이하, 보다 바람직하게는 21% 이하이다.Al 2 O 3 increases the Young's modulus to suppress warpage, further suppresses the glass's crushability, lowers the average coefficient of thermal expansion, raises the distortion point, and improves the fracture toughness value to increase the glass strength. If the content of Al 2 O 3 is less than 18%, this effect is unlikely to occur, and the components that increase the average coefficient of thermal expansion are relatively increased. As a result, the average coefficient of thermal expansion tends to be large. Therefore, the content of Al 2 O 3 is 18% or more, preferably 18.5% or more, and more preferably 19% or more. When the content of Al 2 O 3 is more than 22%, the solubility of the glass is deteriorated, and there is a fear that the devitrification temperature is increased. Therefore, the content of Al 2 O 3 is 22% or less, preferably 21.5% or less, and more preferably 21% or less.
B2O3은 내BHF성을 개선하고, 또한 유리의 용해 반응성을 좋게 하여, 실투 온도를 저하시킨다. B2O3의 함유량이 3% 미만이면 이 효과가 나타나기 어렵고, 내BHF성이 나빠지는 경향이 있다. 그로 인해, B2O3의 함유량은 3% 이상이며, 바람직하게는 3.5% 이상, 보다 바람직하게는 4% 이상이다. B2O3의 함유량이 8% 초과이면 광탄성 상수가 커져서, 응력이 가해진 경우에 색 불균일 등의 문제가 발생하기 쉬워진다. 또한, B2O3이 너무 많으면 불산 에칭 처리(이하, 「박판화 처리」라고도 함) 후의 유리판의 표면 조도가 커져서, 박판화 처리 후의 강도가 낮아지는 경향이 있다. 또한, 왜곡점도 저하되는 경향이 있다. 따라서, B2O3의 함유량은 8% 이하이고, 7.5% 이하가 바람직하며, 7% 이하가 보다 바람직하다.B 2 O 3 improves the BHF resistance, further improves the dissolution reactivity of the glass, and lowers the devitrification temperature. When the content of B 2 O 3 is less than 3%, this effect is unlikely to appear, and BHF resistance tends to deteriorate. Therefore, the content of B 2 O 3 is 3% or more, preferably 3.5% or more, and more preferably 4% or more. When the content of B 2 O 3 is more than 8%, the photoelastic constant increases, and problems such as color unevenness tend to occur when stress is applied. In addition, when B 2 O 3 is too large, the surface roughness of the glass plate after hydrofluoric acid etching treatment (hereinafter also referred to as “thinning treatment”) becomes large, and the strength after the thinning treatment tends to decrease. Moreover, the distortion point also tends to decrease. Therefore, the content of B 2 O 3 is 8% or less, preferably 7.5% or less, and more preferably 7% or less.
MgO는 비중을 높이지 않고 영률을 높이기 때문에, 비탄성률을 높게 함으로써 휨의 문제를 경감시킬 수 있어, 파괴 인성값이 향상되어 유리 강도를 높인다. 또한, 알칼리 토금속 중에서는 평균 열팽창 계수를 높이지 않고, 용해성도 향상시킨다고 하는 특징을 갖는다. 그러나, 유리 조성 중의 Al2O3 함유량이 18% 이상으로 되는 경우에 MgO 함유량이 많으면, 실투 온도가 상승되기 쉬워진다. 그로 인해, MgO의 함유량은 1.3% 이하이고, 1.2% 이하가 바람직하고, 1.1% 이하가 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.0% 이하이다.Since MgO increases the Young's modulus without increasing the specific gravity, the problem of warpage can be alleviated by increasing the inelasticity, and the fracture toughness value is improved to increase the glass strength. In addition, among the alkaline earth metals, it has the characteristic of not increasing the average coefficient of thermal expansion and improving solubility. However, when the content of Al 2 O 3 in the glass composition is 18% or more, when the MgO content is large, the devitrification temperature tends to increase. Therefore, the content of MgO is 1.3% or less, preferably 1.2% or less, more preferably 1.1% or less, still more preferably 1.0% or less.
CaO는, MgO 다음으로 알칼리 토금속 중에서는 비탄성률을 높게 하고, 평균 열팽창 계수를 높게 하지 않고, 또한 왜곡점을 과대하게 저하시키지 않는다고 하는 특징을 갖고, MgO와 마찬가지로 용해성도 향상시킨다. 또한, MgO보다 실투 온도가 높아지기 어려워, 유리의 제조 시에 실투가 문제가 되기 어렵다고 하는 특징도 갖는다. CaO의 함유량이 6.3% 미만이면, 이 효과가 나타나지 않고, 실투 온도가 상승되기 쉬워진다. 그로 인해, CaO의 함유량은 6.3% 이상이며, 바람직하게는 6.7% 이상, 보다 바람직하게는 7% 이상이다. CaO의 함유량이 10% 초과이면 평균 열팽창 계수가 높아지고, 또한 실투 온도가 높아져, 유리의 제조 시에 실투가 문제로 되기 쉬워진다. 그로 인해, CaO의 함유량은 10% 이하이며, 바람직하게는 9% 이하, 보다 바람직하게는 8.5% 이하이다.CaO has a characteristic that, after MgO, among the alkaline earth metals, the inelastic rate is increased, the average thermal expansion coefficient is not increased, and the distortion point is not excessively lowered, and solubility is improved like MgO. In addition, it has a feature that the devitrification temperature is less likely to be higher than that of MgO, and devitrification is hardly a problem in the production of glass. When the content of CaO is less than 6.3%, this effect does not appear, and the devitrification temperature tends to rise. Therefore, the content of CaO is 6.3% or more, preferably 6.7% or more, and more preferably 7% or more. When the content of CaO is more than 10%, the average thermal expansion coefficient increases, and the devitrification temperature becomes high, and devitrification tends to be a problem in the production of glass. Therefore, the content of CaO is 10% or less, preferably 9% or less, and more preferably 8.5% or less.
SrO는, 유리의 실투 온도를 상승시키지 않고, 용해성을 향상시켜서, 광탄성 상수를 저감시킨다고 하는 특징을 갖는다. 그러나, BaO보다도 그 효과가 낮고, 비중을 크게 하는 효과가 더 크기 때문에, 많이 함유하지 않는 것이 바람직하다.SrO has the characteristic of not increasing the devitrification temperature of glass, improving solubility and reducing the photoelastic constant. However, since the effect is lower than BaO and the effect of increasing the specific gravity is larger, it is preferable not to contain much.
한편, 상기 무알칼리 유리에서는, SrO의 함유량이 1.7% 미만이면 용해성이 저하되고, 실투 온도가 상승될 우려가 있다. 그로 인해, SrO의 함유량은 1.7% 이상이며, 바람직하게는 2% 이상이다. SrO의 함유량이 5% 초과이면 비중이 커지기 쉽고, 또한 평균 열팽창 계수가 커지기 쉽다. 그로 인해, SrO의 함유량은 5% 이하이고, 4.5% 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 4% 이하이다.On the other hand, in the alkali-free glass, if the SrO content is less than 1.7%, solubility decreases and there is a fear that the devitrification temperature increases. Therefore, the content of SrO is 1.7% or more, preferably 2% or more. When the SrO content is more than 5%, the specific gravity tends to increase, and the average thermal expansion coefficient tends to increase. Therefore, the content of SrO is 5% or less, preferably 4.5% or less, and more preferably 4% or less.
BaO는, 유리의 실투 온도를 상승시키지 않고, 용해성을 향상시켜서, 광탄성 상수를 저감시킨다고 하는 특징을 갖는다. 그러나, 많이 함유하면 비중이 커져서, 평균 열팽창 계수가 커지는 경향이 있다.BaO has a feature that the solubility is improved without increasing the devitrification temperature of the glass, and the photoelastic constant is reduced. However, if it contains a lot, specific gravity will become large and there exists a tendency for an average thermal expansion coefficient to become large.
한편, 상기 무알칼리 유리에서는, BaO의 함유량이 0.5% 미만이면 광탄성 상수가 커지고, 용해성이 저하되고, 실투 온도가 상승할 우려가 있다. 그로 인해, BaO의 함유량은 0.5% 이상이며, 바람직하게는 1.0% 이상, 보다 바람직하게는 1.5% 이상이다. BaO의 함유량이 5% 초과이면 비중이 커져서, 평균 열팽창 계수가 커질 우려가 있다. 그로 인해, BaO의 함유량은 5% 이하이고, 4.5% 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 4% 이하이다.On the other hand, in the alkali-free glass, if the BaO content is less than 0.5%, the photoelastic constant increases, solubility decreases, and there is a fear that the devitrification temperature increases. Therefore, the content of BaO is 0.5% or more, preferably 1.0% or more, and more preferably 1.5% or more. When the content of BaO is more than 5%, the specific gravity increases, and there is a fear that the average thermal expansion coefficient increases. Therefore, the content of BaO is 5% or less, preferably 4.5% or less, and more preferably 4% or less.
ZrO2는, 영률을 높이기 위해서, 유리 용해 온도를 저하시키기 위해서, 또한 소성 시의 결정 석출을 촉진시키기 위해서, 2%까지 함유해도 된다. ZrO2의 함유량이 2% 초과이면 유리가 불안정해지거나, 또는 유리의 비유전율 ε이 커지는 경향이 있다. ZrO2의 함유량은 바람직하게는 1.5% 이하, 보다 바람직하게는 1.0% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5% 이하이며, 실질적으로 함유하지 않는 것이 특히 바람직하다.ZrO 2 may be contained up to 2% in order to increase the Young's modulus, to lower the glass melting temperature, and to promote crystal precipitation during firing. When the content of ZrO 2 exceeds 2%, the glass tends to become unstable, or the relative dielectric constant ε of the glass tends to increase. The content of ZrO 2 is preferably 1.5% or less, more preferably 1.0% or less, still more preferably 0.5% or less, and particularly preferably not substantially contained.
또한, 본 발명에서 「실질적으로 함유하지 않는다」란, 원료 등으로부터 혼입되는 불가피적 불순물 이외에는 함유하지 않는 것, 즉, 의도적으로 함유시키지 않는 것을 의미한다.In addition, in the present invention, "substantially free" means that it does not contain other than inevitable impurities mixed from raw materials or the like, that is, it does not contain intentionally.
MgO, CaO, SrO 및 BaO의 함유량이 합량으로 12%보다도 적으면, 유리 점도가 104dPa·s로 되는 온도 T4가 높아져, 판유리 성형 시으로 성형 설비의 히터 수명을 짧게 할 우려가 있다. 그로 인해, MgO, CaO, SrO 및 BaO의 함유량은 합량으로 12% 이상이며, 13% 이상이 바람직하고, 14% 이상이 보다 바람직하다. MgO, CaO, SrO 및 BaO의 함유량이 합량으로 23%보다도 많으면, 평균 열팽창 계수를 작게 할 수 없을 우려가 있다. 그로 인해, MgO, CaO, SrO 및 BaO의 함유량은 합량으로 23% 이하이고, 21% 이하가 바람직하며, 19% 이하가 보다 바람직하다.If the content of MgO, CaO, SrO, and BaO is less than 12% in total, the temperature T4 at which the glass viscosity becomes 10 4 dPa·s increases, and there is a concern that the heater life of the molding equipment may be shortened during plate glass molding. Therefore, the content of MgO, CaO, SrO and BaO is 12% or more in total, 13% or more is preferable, and 14% or more is more preferable. If the content of MgO, CaO, SrO and BaO is more than 23% in total, there is a fear that the average thermal expansion coefficient cannot be reduced. Therefore, the content of MgO, CaO, SrO, and BaO is 23% or less in total, preferably 21% or less, and more preferably 19% or less.
MgO, CaO, SrO 및 BaO의 함유량의 합량이 상기를 충족시키고, 또한 다음의 조건을 만족시킴(MgO/CaO, MgO/(SrO+BaO), SrO/BaO 각각을 특정한 수치 범위로 함)으로써, 실투 온도를 상승시키지 않고, 분상을 억제하고, 또한, 영률 및 비탄성률을 상승시키고, 또한 유리 점도, 특히 T4를 낮출 수 있다.By the sum of the contents of MgO, CaO, SrO and BaO satisfying the above and also satisfying the following conditions (MgO/CaO, MgO/(SrO+BaO), SrO/BaO each being a specific numerical range), Without increasing the devitrification temperature, the phase separation can be suppressed, the Young's modulus and the inelasticity can be increased, and the glass viscosity, particularly T4, can be lowered.
MgO/CaO를 0.2 이하로 한다. MgO/CaO는 0.16 이하가 바람직하다.MgO/CaO is made 0.2 or less. MgO/CaO is preferably 0.16 or less.
MgO/(SrO+BaO)을 0.4 이하로 한다. MgO/(SrO+BaO)는 0.38 이하가 바람직하고, 0.36 이하가 보다 바람직하고, 0.27 이하, 0.25가 더욱 바람직하며, 0.23 이하가 가장 바람직하다.MgO/(SrO+BaO) is made 0.4 or less. MgO/(SrO+BaO) is preferably 0.38 or less, more preferably 0.36 or less, still more preferably 0.27 or less, and most preferably 0.23 or less.
SrO/BaO가 1.2 미만이면 비중, 평균 열팽창 계수가 커지는 경향이 있다. 그로 인해, SrO/BaO를 1.2 이상으로 한다. 바람직하게는 1.25 이상, 1.3 이상, 1.35 이상, 1.4 이상이다. SrO/BaO가 1.6 초과이면 실투 온도가 상승하는 경향이 있다. 그로 인해, SrO/BaO를 1.6 이하로 한다. 바람직하게는 1.55 이하, 보다 바람직하게는 1.5 이하이다.When SrO/BaO is less than 1.2, specific gravity and average thermal expansion coefficient tend to increase. Therefore, SrO/BaO is made 1.2 or more. Preferably it is 1.25 or more, 1.3 or more, 1.35 or more, 1.4 or more. When SrO/BaO exceeds 1.6, the devitrification temperature tends to rise. Therefore, SrO/BaO is made 1.6 or less. It is preferably 1.55 or less, and more preferably 1.5 or less.
Na2O, K2O 등의 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다. 예를 들어, 0.1% 이하이다.It does not substantially contain alkali metal oxides such as Na 2 O and K 2 O. For example, it is 0.1% or less.
또한, 본 발명의 무알칼리 유리를 포함하는 유리판을 디스플레이용 유리판으로서 디스플레이 제조에 사용했을 때에, 유리판 표면에 설치하는 금속 또는 산화물 등의 박막의 특성 열화를 발생시키지 않기 위해서, 본 발명의 무알칼리 유리는 P2O5를 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 유리의 리사이클을 용이하게 하기 위해서, 본 발명의 무알칼리 유리는 PbO, As2O3, Sb2O3을 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 유리의 용해성, 청징성, 성형성을 개선하기 위해서, 본 발명의 무알칼리 유리에는 ZnO, Fe2O3, SO3, F, Cl, SnO2를 총량으로 2% 이하, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.5% 이하로 함유해도 된다.In addition, when the glass plate containing the alkali-free glass of the present invention is used for display production as a glass plate for a display, the alkali-free glass of the present invention is not produced in order not to cause deterioration of properties of thin films such as metals or oxides provided on the surface of the glass plate. It is preferable that P 2 O 5 is not substantially contained. In addition, in order to facilitate recycling of the glass, it is preferable that the alkali-free glass of the present invention does not substantially contain PbO, As 2 O 3 and Sb 2 O 3 . In order to improve the solubility, clarity, and formability of the glass, ZnO, Fe 2 O 3 , SO 3 , F, Cl, SnO 2 in the alkali free glass of the present invention is 2% or less in total, preferably 1% or less , More preferably, it may contain 0.5% or less.
본 발명의 무알칼리 유리의 제조는, 예를 들어 이하의 수순으로 실시할 수 있다.The alkali-free glass of the present invention can be produced, for example, by the following procedure.
상기 각 성분의 원료를 유리 조성 중에서 목표 함유량으로 되도록 조합하고, 이를 용해로에 연속적으로 투입하여, 1500 내지 1800℃로 가열하고 용해해서 용융 유리를 얻는다. 얻어진 용융 유리를 성형 장치로, 소정의 판 두께의 유리 리본으로 성형하고, 이 유리 리본을 서냉 후, 절단함으로써, 본 발명의 무알칼리 유리를 포함하는 무알칼리 유리판을 얻을 수 있다.The raw materials for each of the above components are combined to have a target content in the glass composition, which is continuously introduced into a melting furnace, heated to 1500 to 1800°C and dissolved to obtain molten glass. An alkali-free glass plate containing the alkali-free glass of the present invention can be obtained by molding the obtained molten glass into a glass ribbon having a predetermined plate thickness using a molding apparatus, and then cooling the glass ribbon, followed by cutting.
본 발명에서는, 플로트법 또는 퓨전법 등으로 유리판으로 성형하는 것이 바람직하고, 특히 퓨전법으로 유리판으로 성형하는 것이 바람직하다. 퓨전법을 사용함으로써, 유리 전이점 부근의 평균 냉각 속도가 빨라져, 얻어진 유리판을 불산(HF) 에칭 처리에 의해 보다 더 박막화할 때에, 불산(HF) 에칭 처리한 측면에서의 유리판의 표면 조도가 작아지기 쉽고, 강도가 향상되기 쉬워진다. 대형 판유리(예를 들어 1변이 2m 이상)를 안정적으로 생산하는 것을 고려하면, 플로트법이 바람직하다.In this invention, it is preferable to shape|mold into a glass plate by a float method or a fusion method, etc. Especially, it is preferable to shape|mold into a glass plate by a fusion method. By using the fusion method, the average cooling rate in the vicinity of the glass transition point is increased, and when the obtained glass plate is further thinned by a hydrofluoric acid (HF) etching treatment, the surface roughness of the glass plate on the side subjected to the hydrofluoric acid (HF) etching treatment is small. It is easy to lose, and the strength is easily improved. In consideration of stably producing large plate glass (for example, 2 m or more on one side), the float method is preferable.
본 발명에서는, 판 두께 0.7mm 이하의 유리판으로 성형하는 것이 바람직하다. 판 두께를 얇게 함으로써 디스플레이의 경량화가 달성되기 쉬워진다. 성형에 의해 얻어지는 유리판의 판 두께는, 보다 바람직하게는 0.5mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하, 보다 더욱 바람직하게는 0.35mm 이하, 특히 바람직하게는 0.25mm 이하, 보다 특히 바람직하게는 0.1mm 이하, 가장 바람직하게는 0.05mm 이하이다. 단, 판 두께 0.005mm 미만이면, 본 발명에서의 유리판을 디스플레이용 유리판으로서 디스플레이 제조에 사용할 때, 디스플레이 제조 시에 실시되는 디바이스 공정에서 자중 휨이 문제가 되는 경우가 있기 때문에, 바람직하지 않다. 자중 휨이 특히 문제가 되는 경우에는, 판 두께는 0.1mm 이상인 것이 바람직하고, 0.2mm 이상인 것이 보다 바람직하다.In the present invention, it is preferable to form a glass plate having a thickness of 0.7 mm or less. By making the plate thickness thin, the weight reduction of the display can be easily achieved. The plate thickness of the glass plate obtained by molding is more preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.4 mm or less, even more preferably 0.35 mm or less, particularly preferably 0.25 mm or less, and more particularly preferably 0.1 mm. Below, it is most preferably 0.05 mm or less. However, if the plate thickness is less than 0.005 mm, when the glass plate in the present invention is used for display production as a glass plate for display, it is not preferable because there may be a problem of self-weight bending in a device process performed during display production. When self-weight bending is a particular problem, the plate thickness is preferably 0.1 mm or more, and more preferably 0.2 mm or more.
본 발명에서, 본 발명의 무알칼리 유리를 포함하는 무알칼리 유리판 중 적어도 1면을 표면으로부터 깊이 5㎛ 이상 불산(HF) 에칭 처리하는 것이 바람직하다. 상기 에칭 처리에 의해 박판화됨으로써, 무알칼리 유리판(유리 기판)을 사용한 디스플레이의 두께를 저감시킬 수 있고, 또한 디스플레이를 경량화시킬 수 있다.In the present invention, it is preferable that at least one surface of the alkali-free glass plate containing the alkali-free glass of the present invention is subjected to a hydrofluoric acid (HF) etching treatment with a depth of 5 µm or more from the surface. By thinning by the etching process, the thickness of the display using an alkali-free glass plate (glass substrate) can be reduced, and the display can be made lighter.
본 발명의 무알칼리 유리는, 왜곡점이 680℃ 이상 735℃ 이하이다. 그에 의하고, 당해 무알칼리 유리를 디스플레이용 유리판으로서 디스플레이 제조에 사용했을 때, 디스플레이 제조 시의 열 수축을 억제할 수 있다. 바람직하게는 685℃ 이상, 보다 바람직하게는 690℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 695℃ 이상이다. 왜곡점이 680℃ 이상이면, 고왜곡점을 목적으로 하는 용도(예를 들어, OLED용 디스플레이용 기판 또는 조명용 기판)에 적합하다.The alkali-free glass of the present invention has a distortion point of 680°C or higher and 735°C or lower. Thereby, when the said alkali free glass is used for display manufacture as a glass plate for a display, heat shrinkage at the time of display manufacture can be suppressed. It is preferably 685°C or higher, more preferably 690°C or higher, and even more preferably 695°C or higher. When the distortion point is 680°C or higher, it is suitable for a purpose (for example, a substrate for OLED display or a substrate for lighting) aiming at a high distortion point.
단, 무알칼리 유리의 왜곡점이 너무 높으면, 그에 따라서 성형 장치의 온도를 높게 할 필요가 있으며, 성형 장치의 수명이 저하되는 경향이 있다. 이로 인해, 본 발명의 무알칼리 유리는 왜곡점이 735℃ 이하이다.However, if the distortion point of the alkali-free glass is too high, it is necessary to increase the temperature of the molding apparatus accordingly, and the life of the molding apparatus tends to decrease. For this reason, the alkali-free glass of this invention has a distortion point of 735 degreeC or less.
또한, 왜곡점과 마찬가지의 이유로, 본 발명의 무알칼리 유리는 유리 전이점이 바람직하게는 730℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 735℃ 이상이며, 더욱 바람직하게는 740℃ 이상이다.In addition, for the same reason as the distortion point, the alkali-free glass of the present invention has a glass transition point of preferably 730°C or higher, more preferably 735°C or higher, and even more preferably 740°C or higher.
본 발명의 무알칼리 유리는 50 내지 350℃에서의 평균 열팽창 계수가 30×10-7 내지 43×10-7/℃이다. 그에 의해, 내열충격성이 크고, 당해 무알칼리 유리를 디스플레이용 유리판으로서 디스플레이 제조에 사용했을 때에 디스플레이의 생산성을 높일 수 있다. 본 발명의 무알칼리 유리는 평균 열팽창 계수가 35×10-7 내지 40×10-7/℃인 것이 바람직하다.The alkali-free glass of the present invention has an average coefficient of thermal expansion at 50 to 350°C of 30×10 -7 to 43×10 -7 /°C. Thereby, thermal shock resistance is large and productivity of a display can be raised when the said alkali free glass is used for display manufacture as a glass plate for a display. The alkali-free glass of the present invention preferably has an average coefficient of thermal expansion of 35×10 -7 to 40×10 -7 /°C.
또한, 본 발명의 무알칼리 유리는 비중이 2.60 이하이고, 바람직하게는 2.59 이하이며, 보다 바람직하게는 2.58 이하, 더욱 바람직하게는 2.56 이하이다.Further, the alkali-free glass of the present invention has a specific gravity of 2.60 or less, preferably 2.59 or less, more preferably 2.58 or less, and even more preferably 2.56 or less.
본 발명의 무알칼리 유리는 비탄성률이 29MNm/kg 이상인 것이 바람직하다. 비탄성률이 29MNm/kg 미만이면, 자중 휨에 의한 반송 트러블이나 깨짐 등의 문제가 발생하기 쉽다. 보다 바람직하게는 29.5MNm/kg 이상, 더욱 바람직하게는 30MNm/kg 이상, 특히 바람직하게는 30.5MNm/kg 이상이다.It is preferable that the alkali-free glass of the present invention has an inelasticity of 29 MNm/kg or more. When the inelasticity is less than 29 MNm/kg, problems such as conveyance troubles and cracks due to self-weight bending tend to occur. More preferably, it is 29.5 MNm/kg or more, still more preferably 30 MNm/kg or more, particularly preferably 30.5 MNm/kg or more.
본 발명의 무알칼리 유리는, 영률이 74GPa 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 74.5GPa 이상, 더욱 바람직하게는 75GPa 이상, 특히 바람직하게는 75.5GPa 이상이다. 영률은 초음파법에 의해 측정할 수 있다.The alkali-free glass of the present invention preferably has a Young's modulus of 74 GPa or more, more preferably 74.5 GPa or more, still more preferably 75 GPa or more, and particularly preferably 75.5 GPa or more. The Young's modulus can be measured by an ultrasonic method.
본 발명의 무알칼리 유리는 광탄성 상수가 31nm/MPa/cm 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that the alkali-free glass of the present invention has a photoelastic constant of 31 nm/MPa/cm or less.
본 발명의 무알칼리 유리를 디스플레이용 유리판으로서 사용한 경우, LCD 제조 공정이나 LCD 장치 사용 시에 발생한 응력에 의해, 유리판이 복굴절성을 가짐으로써, 검은 표시가 회색으로 되고, 액정 디스플레이의 콘트라스트가 저하되는 현상이 보이는 경우가 있다. 광탄성 상수를 31nm/MPa/cm 이하로 함으로써, 이 현상을 작게 억제할 수 있다. 보다 바람직하게는 30.5nm/MPa/cm 이하, 더욱 바람직하게는 30nm/MPa/cm 이하, 특히 바람직하게는 29.5nm/MPa/cm 이하, 가장 바람직하게는 29nm/MPa/cm 이하이다.When the alkali-free glass of the present invention is used as a glass plate for a display, the black plate becomes gray and the contrast of the liquid crystal display decreases due to the birefringence of the glass plate due to the stress generated during the LCD manufacturing process or the use of the LCD device. There may be a phenomenon. By setting the photoelastic constant to 31 nm/MPa/cm or less, this phenomenon can be suppressed small. More preferably, it is 30.5 nm/MPa/cm or less, still more preferably 30 nm/MPa/cm or less, particularly preferably 29.5 nm/MPa/cm or less, and most preferably 29 nm/MPa/cm or less.
다른 물성 확보의 용이성을 고려하면, 광탄성 상수가 25nm/MPa/cm 이상인 것이 바람직하다.Considering the ease of securing other physical properties, it is preferable that the photoelastic constant is 25 nm/MPa/cm or more.
또한, 광탄성 상수는 원반 압축법에 의해 측정 파장 546nm에서 측정할 수 있다.In addition, the photoelastic constant can be measured at a measurement wavelength of 546 nm by a disk compression method.
또한, 본 발명의 무알칼리 유리는 용해성의 기준으로 되는 유리 점도가 102푸아즈(dPa·s)로 되는 온도 T2가 1780℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1750℃ 이하, 더욱 바람직하게는 1720℃ 이하이다. 그에 의해, 용해가 비교적 용이해진다.In addition, the alkali-free glass of the present invention preferably has a temperature T2 of 1780° C. or less, and more preferably 1750° C. or less, more preferably a glass viscosity as a reference for solubility of 10 2 poise (dPa·s). 1720°C or lower. Thereby, dissolution becomes relatively easy.
또한, 본 발명의 무알칼리 유리는 플로트 성형성 또는 퓨전 성형성의 기준으로 되는 유리 점도가 104푸아즈(dPa·s)로 되는 온도 T4가 1360℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1350℃ 이하, 더욱 바람직하게는 1340℃ 이하, 특히 바람직하게는 1330℃ 이하이다.In addition, the alkali-free glass of the present invention preferably has a temperature T4 of 1360° C. or less, with a glass viscosity of 10 4 poise (dPa·s) as a reference for float formability or fusion formability, and more preferably 1350° C. or less. , More preferably 1340°C or less, particularly preferably 1330°C or less.
또한, 본 발명의 무알칼리 유리는 실투 온도에서의 점도(실투 점도)가 103. 8푸아즈(dPa·s) 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 퓨전법 또는 플로트법에 의한 성형 시에 실투가 문제로 되기 어려워진다. 보다 바람직하게는 104. 0푸아즈 이상, 더욱 바람직하게는 104. 2푸아즈 이상, 특히 바람직하게는 104. 4푸아즈 이상, 특히 바람직하게는 104.6푸아즈 이상이다.In addition, the alkali-free glass of the present invention preferably has a viscosity (devitrification viscosity) of 10 3. 8 poise (dPa·s) or higher at devitrification temperature. This makes it difficult for devitrification to be a problem during molding by the fusion method or the float method. More preferably, it is 10 4. 0 poise or more, more preferably 10 4. 2 poise or more, particularly preferably 10 4. 4 poise or more, particularly preferably 10 4.6 poise or more.
실투 온도는 바람직하게는 1330℃ 이하, 보다 바람직하게는 1325℃ 이하, 더욱 바람직하게는 1320℃ 이하, 특히 바람직하게는 1315℃ 이하이다.The devitrification temperature is preferably 1330°C or lower, more preferably 1325°C or lower, even more preferably 1320°C or lower, particularly preferably 1315°C or lower.
본 발명에서의 실투 온도는, 하기와 같이 구한다. 백금제의 접시에 분쇄된 유리 입자를 넣고, 일정 온도로 제어된 전기로 중에서 17시간 열처리를 행하고, 열 처리 후에 광학 현미경을 사용하여, 유리의 표면 및 내부에 결정이 석출되는 최고온도와 결정이 석출되지 않는 최저 온도를 관찰하여, 그 평균값을 실투 온도로 한다.The devitrification temperature in the present invention is determined as follows. Pulverized glass particles are placed in a platinum plate, and heat-treated for 17 hours in an electric furnace controlled at a constant temperature, and after heat treatment, an optical microscope is used to obtain the highest temperature and crystal precipitation of crystals on the surface and inside of the glass. The lowest temperature that does not precipitate is observed, and the average value is taken as the devitrification temperature.
실투 온도에서의 점도는, 상기 실투 온도에서의 유리의 점도를 측정함으로써 얻어진다.The viscosity at the devitrification temperature is obtained by measuring the viscosity of the glass at the devitrification temperature.
또한, 본 발명의 무알칼리 유리는, 열 처리 시의 수축률(열수축률)이 작은 것이 바람직하다. 액정 패널 제조에서는, 어레이측과 컬러 필터측에서는 열처리 공정이 상이하다. 그로 인해, 특히 고정밀 패널에서, 유리의 열수축률이 큰 경우, 감합 시에 도트의 어긋남이 발생한다고 하는 문제가 있다.Moreover, it is preferable that the alkali-free glass of this invention has a small shrinkage rate (heat shrinkage rate) at the time of heat processing. In liquid crystal panel production, the heat treatment process is different on the array side and the color filter side. Therefore, especially in a high-precision panel, there is a problem that, when the heat shrinkage ratio of the glass is large, misalignment of dots occurs during fitting.
또한, 열수축률의 평가는 다음 수순으로 측정할 수 있다. 유리판 시료(산화 세륨으로 경면 연마한 길이 100mm×폭 10mm×두께 1mm의 시료)를 유리 전이점 +100℃의 온도로 10분간 유지한 후, 매분 40℃로 실온까지 냉각시킨다. 여기서, 시료의 전체 길이(길이 방향) L1을 계측한다. 그 후, 매시 100℃로 600℃까지 가열하고, 600℃로 80분간 유지하고, 매시 100℃로 실온까지 냉각시키고, 다시 시료의 전체 길이 L2를 계측한다. 600℃에서의 열처리 전후에서의 전체 길이의 차(L1-L2)와, 600℃에서의 열처리 전의 시료 전체 길이 L1의 비 (L1-L2)/L1을 열수축률로 한다. 상기 평가 방법에서, 열수축률은 바람직하게는 120ppm 이하, 보다 바람직하게는 100ppm 이하, 더욱 바람직하게는 80ppm 이하, 보다 더욱은 60ppm 이하, 특히 바람직하게는 50ppm 이하이다.In addition, evaluation of a heat shrinkage rate can be measured with the following procedure. A glass plate sample (a sample of 100 mm long x 10 mm wide x 1 mm thick) mirror-polished with cerium oxide is held at a temperature of +100°C for 10 minutes, and then cooled to 40°C per minute to room temperature. Here, the total length (longitudinal direction) L1 of the sample is measured. Thereafter, heating is performed at 100°C to 600°C every hour, held at 600°C for 80 minutes, cooled to 100°C per hour to room temperature, and the total length L2 of the sample is measured again. The ratio (L1-L2)/L1 of the difference (L1-L2) of the total length before and after heat treatment at 600°C and the total length L1 of the sample before heat treatment at 600°C is taken as the heat shrinkage ratio. In the above evaluation method, the heat shrinkage rate is preferably 120 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, more preferably 80 ppm or less, even more preferably 60 ppm or less, particularly preferably 50 ppm or less.
실시예Example
(실시예: 예 1 내지 6 및 예 9 내지 15, 비교예: 예 7 내지 8)(Examples: Examples 1 to 6 and Examples 9 to 15, Comparative Examples: Examples 7 to 8)
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
각 성분의 원료를, 유리 조성이 표 1 및 표 2에 나타내는 목표 조성(유리 조성(단위: 질량%))으로 되도록 조합하고, 백금 도가니를 사용해서 1600℃의 온도로 1시간 용해하였다. 용해 후, 카본판 상에 유출하고, 유리 전이점 +30℃에서 60분 유지 후, 매분 1℃로 실온까지 냉각시켰다. 얻어진 유리를 경면 연마하여 유리판을 얻어서, 각종 평가를 행하였다.The raw materials of each component were combined so that the glass composition was the target composition shown in Tables 1 and 2 (glass composition (unit: mass%)), and dissolved at a temperature of 1600°C for 1 hour using a platinum crucible. After dissolving, it flowed on a carbon plate, and after holding at a glass transition point of +30°C for 60 minutes, it was cooled to room temperature at 1°C every minute. The obtained glass was mirror-polished to obtain a glass plate, and various evaluations were performed.
표 1, 2에, 50 내지 350℃에서의 평균 열팽창 계수(단위: ×10-7/℃), 비중, 영률(GPa), 왜곡점(단위: ℃), 유리 전이점(단위: ℃), 비탄성률(MNm/kg), T4(유리 점도가 104dPa·s로 되는 온도, 단위: ℃), T2(유리 점도가 102dPa·s로 되는 온도, 단위: ℃), 실투 온도(단위: ℃), 실투 온도에서의 점도(단위: dPa·s), 광탄성 상수(단위: nm/MPa/cm), 열수축률(단위: ppm)을 나타낸다. 각각의 측정은, 전술한 방법으로 행하였다.In Tables 1 and 2, the average coefficient of thermal expansion at 50 to 350°C (unit: × 10 -7 /°C), specific gravity, Young's modulus (GPa), distortion point (unit: °C), glass transition point (unit: °C), Inelastic modulus (MNm/kg), T4 (temperature at which glass viscosity is 10 4 dPa·s, unit: °C), T2 (temperature at which glass viscosity is 10 2 dPa·s, unit: °C), devitrification temperature (unit : ℃), viscosity at devitrification temperature (unit: dPa·s), photoelastic constant (unit: nm/MPa/cm), and thermal contraction rate (unit: ppm). Each measurement was performed by the method mentioned above.
또한, 표 1 중, 괄호로 나타낸 값은 계산값이다.In addition, in Table 1, the values in parentheses are calculated values.
예 7, 예 8의 유리는 본 발명의 무알칼리 유리에는 해당되지 않고, SrO에 대한 BaO의 비율이 많기 때문에, 결과로서 평균 열팽창 계수가 크고, 비중이 높다.The glass of Examples 7 and 8 does not apply to the alkali free glass of the present invention, and since the ratio of BaO to SrO is large, as a result, the average coefficient of thermal expansion is large and the specific gravity is high.
본 발명을 상세하게, 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고, 여러 변형이나 수정을 가할 수 있는 것은, 당업자에게 명확하다.Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it is clear to those skilled in the art that various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 출원은, 2013년 9월 20일에 출원된 일본 특허 출원 2013-195793에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.This application is based on the JP Patent application 2013-195793 of an application on September 20, 2013, The content is taken in here as a reference.
(산업상 이용가능성)(Industrial availability)
본 발명에 의해, 왜곡점이 높고, 저비중 및 저광탄성 상수이며, 얇아도 휘기 어렵고, 또한 응력이 가해져도 색 불균일 등의 문제가 발생하기 어려운 무알칼리 유리를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the alkali free glass which has a high distortion point, low specific gravity and low photoelasticity constant, is hard to bend even if it is thin, and is hard to generate|occur|produce the problem of color unevenness even when stress is applied can be provided.
Claims (3)
SiO2를 58 내지 65%,
Al2O3을 18 내지 22%,
B2O3을 3 내지 8%,
MgO를 0 내지 1.3%,
CaO를 6.3 내지 10%,
SrO를 1.7 내지 5%,
BaO를 0.5 내지 5%,
ZrO2를 0 내지 2% 함유하고,
MgO+CaO+SrO+BaO가 12 내지 23%이고, MgO/CaO가 0 내지 0.2이고, MgO/(SrO+BaO)가 0 내지 0.4이며, SrO/BaO가 1.2 내지 1.6인 무알칼리 유리.The distortion point is 680 to 735°C, the average coefficient of thermal expansion at 50 to 350°C is 30×10 -7 to 43×10 -7 /°C, specific gravity is 2.60 or less, and the mass percentage display based on oxide is
SiO 2 to 58 to 65%,
Al 2 O 3 to 18 to 22%,
B 2 O 3 3 to 8%,
MgO is 0 to 1.3%,
CaO is 6.3 to 10%,
SrO is 1.7 to 5%,
BaO 0.5 to 5%,
ZrO 2 containing 0 to 2%,
Non-alkali glass with MgO+CaO+SrO+BaO of 12-23%, MgO/CaO 0-0.2, MgO/(SrO+BaO) 0-0.4, SrO/BaO 1.2-1.6.
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