[发明专利]无碱玻璃

说明书

本发明提供热膨胀系数小、应变点高并且粘性低、特别是玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂低的无碱玻璃。一种无碱玻璃，其应变点为695℃以上，50～350℃下的平均热膨胀系数为43×10^‑7/℃以下，玻璃粘度达到10²dPa·s时的温度T₂为1690℃以下，以基于氧化物的摩尔％计，含有63～70的SiO₂、8～16的Al₂O₃、1.5～低于4的B₂O₃、0～8的MgO、0～20的CaO、1.5～10的SrO、0～0.5的BaO，MgO+CaO为0～28，MgO+CaO+SrO+BaO为12～30，SrO/CaO为0.33～0.85，(23.5×[SiO₂]+3.5×[Al₂O₃]‑5×[B₂O₃])/(2.1×[MgO]+4.2×[CaO]+10×[SrO]+12×[BaO])为17以上。

本发明专利申请是申请号为201510427674.4、申请日为2015年7月20日、发明名称为“无碱玻璃”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及适合作为各种显示器用基板玻璃、光掩模用基板玻璃且实质上不含有碱金属氧化物、且能够浮法成形的无碱玻璃。本发明中的无碱玻璃实质上(即，除不可避免的杂质以外)不含有碱性成分。

背景技术

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，要求以下所示的特性。

(1)含有碱金属氧化物时，碱金属离子会向薄膜中扩散而使膜特性变差，因此要实质上不含有碱金属离子。

(2)在薄膜形成工序中暴露于高温时，为了将玻璃的变形和与玻璃的结构稳定化相伴的收缩(热收缩)抑制在最低限度，应变点要高。

(3)对半导体形成中使用的各种化学品要具有充分的化学耐久性。特别是对用于SiO_x、SiN_x的蚀刻的缓冲氢氟酸(BHF：氢氟酸与氟化铵的混合液)以及ITO的蚀刻中使用的含有盐酸的化学溶液、金属电极的蚀刻中使用的各种酸(硝酸、硫酸等)、抗蚀剂剥离液的碱要具有耐久性。

(4)内部和表面要没有缺陷(气泡、波筋、夹杂物、麻坑、伤痕等)。

除了上述要求以外，近年来还出现了如下所述的状況。

(5)要求显示器的轻量化，期望玻璃本身也是密度小的玻璃。

(6)要求显示器的轻量化，期望基板玻璃的薄板化。

(7)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℃)。

(8)为了加快制作液晶显示器时的热处理的升温和降温速度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。

另一方面，干法蚀刻得以发展，对耐BHF性的要求减弱。为了使耐BHF性良好，迄今为止的玻璃多使用含有6～10摩尔％的B₂O₃的玻璃。但是，B₂O₃存在使应变点降低的倾向。作为不含B₂O₃或B₂O₃含量少的无碱玻璃的例子，有如下所述的玻璃。

专利文献1中公开了含有0～3重量％的B₂O₃的玻璃，但实施例的应变点为690℃以下。