[go: up one dir, main page]

TWI543953B - 無鹼玻璃 - Google Patents

無鹼玻璃 Download PDF

Info

Publication number
TWI543953B
TWI543953B TW100139618A TW100139618A TWI543953B TW I543953 B TWI543953 B TW I543953B TW 100139618 A TW100139618 A TW 100139618A TW 100139618 A TW100139618 A TW 100139618A TW I543953 B TWI543953 B TW I543953B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass
less
alkali
cao
content
Prior art date
Application number
TW100139618A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201221498A (en
Inventor
Takashi Murata
Shinkichi Miwa
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co filed Critical Nippon Electric Glass Co
Publication of TW201221498A publication Critical patent/TW201221498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI543953B publication Critical patent/TWI543953B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

無鹼玻璃
本發明是有關於一種無鹼玻璃，特別是有關於一種適合於液晶顯示器、有機電激發光(electroluminescence，EL)顯示器等的平板顯示器用玻璃基板，晶片尺寸封裝(chip size package，CSP)、電荷耦合元件(charge coupling device，CCD)、等倍接近型固態攝像元件(接觸式影像感測器，contact image sensor，CIS)等的影像感測器用玻璃基板的無鹼玻璃。
近年來，CSP等的影像感測器越來越小型化、薄型化、輕量化。先前，該些影像感測器的感測器部被樹脂的封裝所保護，但近年來，為了推進進一步的小型化等，而正在採用將玻璃基板貼附於Si晶片上而加以保護的方式。
而且，為了實現裝置的小型化等，對該玻璃基板亦要求進一步的薄壁化，從而正採用板厚小的玻璃基板(例如，板厚0.5 mm以下的玻璃基板)。
進而，為了防止在熱處理步驟中鹼離子向成膜的半導體物質中擴散的事態，而通常採用實質不含鹼金屬氧化物的無鹼玻璃來作為玻璃基板(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-344927號公報
如上述般，在CSP等的用途的情況下，將玻璃基板與Si晶片直接貼附。然而，若無鹼玻璃與Si的熱膨脹係數不匹配，則會因兩者的熱膨脹係數差而在玻璃基板上產生翹曲。特別是玻璃基板的板厚越小，則玻璃基板上越容易產生翹曲。
為了解決該問題，而必需使無鹼玻璃與Si的熱膨脹係數嚴格匹配。然而，Si的熱膨脹係數非常低，為32×10-7/℃～34×10-7/℃，若為了與Si的熱膨脹係數匹配，而使無鹼玻璃的熱膨脹係數降低，則難以製作出高品質的玻璃基板。亦即，無鹼玻璃中，在使熱膨脹係數降低的情況下，玻璃的黏性會增高，因而難以提昇氣泡品質，結果，難以獲得高品質的玻璃基板。
而且，CSP等的影像感測器中，在約2 mm左右的Si晶片中儲存著相當於數百萬畫素的資訊，液晶顯示器、有機EL顯示器等的畫素無法與之相比，極微小的缺陷亦有可能成為問題。進而，使影像感測器與玻璃基板貼合的步驟大致為最終步驟，因而若因玻璃基板的缺陷而使裝置的良率降低，則裝置的生產性會顯著降低。
因此，用於該用途的無鹼玻璃被特別要求(1)具有與Si匹配的熱膨脹係數、(2)氣泡品質優異、(3)以低成本而可成形薄板、(4)輕量等。
鑒於上述情況，本發明的技術性課題在於提供一種可滿足CSP等的用途所要求的各種特性的無鹼玻璃，特別是提供一種具有與Si匹配的熱膨脹係數的無鹼玻璃。
本發明者等人反覆進行各種實驗，結果發現，在無鹼玻璃中，藉由對各成分的含有範圍進行嚴格限制，並且將玻璃特性限制在規定範圍內，而可解決上述技術性課題，從而提出了本發明。亦即，本發明的無鹼玻璃的特徵在於：以莫耳(mol)%計含有50%～70%的SiO2、9%～15%的Al2O3、11%～20%的B2O3、8%～12%的CaO作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.8～1.2，密度為2.37 g/cm3以下，102.5dPa‧s下的溫度為1600℃以下。若如此來限制玻璃組成範圍，則耐失透性提高，並且容易與Si的熱膨脹係數匹配。此處，「無鹼」是指玻璃組成中的鹼金屬氧化物(Li2O、Na2O、K2O)的含量小於1000 ppm(重量)的情況。「MgO+CaO+SrO+BaO」是MgO、CaO、SrO、及BaO的合量。「密度」可由阿基米德法來測定。「102.5dPa‧s下的溫度」可由鉑球提拉法(platinum ball pulling up method)來測定。
第二，本發明的無鹼玻璃中，較佳為以莫耳%計含有50%～70%的SiO2、9%～15%的Al2O3、12%～20%的B2O3、9%～12%的CaO、0%～0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.8～1.05，密度為2.35 g/cm3以下，應變點為630℃以上，102.5dPa‧s下的溫度為1540℃以下，30℃～380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃～40×10-7/℃。此處，「應變點」是指根據ASTM C336的方法而測定的值。「30℃～380℃的溫度範圍的熱膨脹係數」是指由膨脹計而測定的值。
第三，本發明的無鹼玻璃中，較佳為以莫耳%計含有55%～70%的SiO2、9.5%～14%的Al2O3、14%～20%的B2O3、9.2%～11%的CaO、0%～0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.83～1.0，密度為2.35 g/cm3以下，應變點為635℃以上，102.5dPa‧s下的溫度為1530℃以下，30℃～380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃～38×10-7/℃。
第四，本發明的無鹼玻璃中，較佳為以莫耳%計含有55%～70%的SiO2、10.5%～14%的Al2O3、15%～20%的B2O3、9.5%～10.5%的CaO、0%～0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.85～0.90，密度為2.35 g/cm3以下，應變點為635℃以上，102.5dPa‧s下的溫度為1520℃以下，30℃～380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃～36×10-7/℃。
第五，本發明的無鹼玻璃中，較佳為以莫耳%計含有55%～70%的SiO2、10.8%～14%的Al2O3、15.5%～20%的B2O3、9.5%～10%的CaO、0%～0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.87～0.90，密度為2.35 g/cm3以下，應變點為640℃以上，102.5dPa‧s下的溫度為1520℃以下，30℃～380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃～36×10-7/℃。
第六，本發明的無鹼玻璃中，較佳為液相黏度為105.0dPa‧s以上。此處，「液相黏度」是利用鉑球提拉法對液相溫度下的玻璃的黏度進行測定所得的值。「液相溫度」可藉由將通過標準篩30目(500 μm)而殘留於50目(300 μm)的玻璃粉末加入至鉑舟中後，於溫度梯度爐中保持24小時，測定結晶所析出的溫度來算出。另外，液相黏度越高，液相溫度越低，則耐失透性或成形性越優異。
第七，本發明的無鹼玻璃較佳為由溢流下拉法(overflow down draw method)成形而成。此處，「溢流下拉法」亦被稱作熔融法，是使熔融玻璃自耐熱性的槽狀構造物的兩側溢出，一邊使溢出的熔融玻璃於槽狀構造物的下端合流，一邊向下方延伸成形而成形為板狀的方法。
第八，本發明的無鹼玻璃較佳為用於CSP的基板。
本發明的實施形態的無鹼玻璃含有SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、MgO、SrO、BaO作為玻璃組成。另外，以下的各成分的含量的說明中%是表示莫耳%。
SiO2的含量為50%～70%、較佳為55%～70%、更佳為60%～70%、進而更佳為62%～69%、最佳為62%～67%。若SiO2的含量少於50%，則密度容易上升。另一方面，若SiO2的含量多於70%，則除高溫黏度增高而熔融性容易降低外，玻璃中容易產生失透結晶(白矽石(cristobalite))等的缺陷。
Al2O3的含量為9%～15%。若Al2O3的含量少於9%，則難以提高耐熱性，或者高溫黏性增高而熔融性容易降低。而且，Al2O3具有提高楊氏模數、比楊氏模數(specific Young's modulus)的作用，但若Al2O3的含量少於9%則楊氏模數容易降低。Al2O3的適合的下限範圍為9.5%以上，較佳為10.2%以上，更佳為10.5%以上，尤佳為10.8%以上。另一方面，若Al2O3的含量多於15%，則液相溫度增高，因而耐失透性容易降低。Al2O3的適合的上限範圍為14%以下，較佳為13%以下，更佳為12%以下，尤佳為11.5%以下。
B2O3作為熔劑而發揮作用，為降低高溫黏性而提高熔融性的成分。B2O3的含量為11%～20%。若B2O3的含量少於11%，則難以作為熔劑發揮作用，從而高溫黏性增高，而玻璃的氣泡品質容易降低。而且，密度容易上升。B2O3的適合的下限範圍為12%以上，較佳為13%以上，更佳為14%以上，進而更佳為15%以上，尤佳為15.5%以上。另一方面，若B2O3的含量多於20%，則應變點、楊氏模數容易降低。B2O3的合適的上限範圍為19%以下，較佳為18%以下，尤佳為17%以下。
MgO+CaO+SrO+BaO為降低液相溫度，而使玻璃中不易產生結晶異物的成分，且為提高熔融性或成形性的成分。MgO+CaO+SrO+BaO的含量為5%～12%，較佳為7%～11%，更佳為8%～10.5%，進而更佳為8.5%～10%，尤佳為9%～10%。若MgO+CaO+SrO+BaO的含量少，則除無法充分發揮作為熔劑的作用且熔融性降低外，熱膨脹係數會變得過低，從而難以與Si的熱膨脹係數匹配。另一方面，若MgO+CaO+SrO+BaO的含量多，則密度上升，難以使玻璃輕量化，且比楊氏模數降低，進而熱膨脹係數變得過高。
莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.8～1.2。若莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值減小，則耐失透性容易降低，且難以藉由溢流下拉法而成形。另一方面，若莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值增大，則密度或熱膨脹係數變得過高。莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的合適的數值範圍為0.8～1.05，較佳為0.8～1.0，更佳為0.83～1.0，進而較佳為0.85～0.95，進而更佳為0.85～0.90，尤佳為0.87～0.90。
MgO為降低高溫黏性且提高熔融性而不會使應變點降低的成分，且為鹼土類金屬氧化物中降低密度最有效的成分。MgO的含量為0%～8%，較佳為0%～6%，更佳為0%～2%，進而較佳為0%～1%，進而更佳為0%～0.5%，尤佳為0%～0.1%。然而，若MgO的含量過多，則液相溫度上升，而耐失透性容易降低。且玻璃容易分相，透明性容易降低。
若質量比MgO/B2O3的值達到0.6以上，則玻璃容易分相。由此，質量比MgO/B2O3的值為0.5以下，較佳為0.3以下，更佳為0.1以下，進而更佳為小於0.08，尤佳為小於0.05。
CaO為降低高溫黏性且顯著提高熔融性而不會使應變點降低的成分，並且在本實施形態的玻璃組成系中，為抑制失透的效果高的成分。而且，若在鹼土類金屬氧化物中使CaO的含有比率相對地增加，則密度容易降低。CaO的合適的下限範圍為8%以上，較佳為8.5%以上，更佳為9%以上，進而較佳為9.2%以上，進而更佳為9.4%以上，尤佳為9.5%以上。另一方面，若CaO的含量過多，則熱膨脹係數或密度會變得過高，或破壞玻璃組成的成分平衡，而耐失透性容易降低。CaO的合適的上限範圍為12%以下，較佳為11%以下，更佳為10.5%以下，尤佳為10%以下。
SrO為降低高溫黏性且提高熔融性而不會使應變點降低的成分，但若SrO的含量增多，則密度或熱膨脹係數容易上升。而且，若SrO的含量增多，則為了與Si的熱膨脹係數匹配而不得不使CaO或MgO的含量相對地降低，結果，耐失透性降低，或者高溫黏性容易增高。SrO的含量為0%～2%，較佳為0%～1.5%，更佳為0%～1%，進而更佳為0%～0.5%，尤佳為0%～0.1%。
BaO為降低高溫黏性且提高熔融性而不會使應變點降低的成分，但若BaO的含量增多，則密度或熱膨脹係數容易上升。而且，若BaO的含量增多，則為了與Si的熱膨脹係數匹配，而不得不使CaO或MgO的含量相對地降低，結果，耐失透性降低，或高溫黏性容易增高。BaO的含量為0%～2%，較佳為0%～1.5%，更佳為0%～1%，進而更佳為0%～0.5%，尤佳為0%～小於0.1%。
除上述成分以外，例如亦可在玻璃組成中添加以下的成分。另外，上述成分以外的其他成分的含量，自確實享有本實施形態的效果的觀點而言，以合量計，較佳為25%以下，尤佳為15%以下。
SnO2為在高溫區域中顯示出良好的清澄作用的成分，且為降低高溫黏性的成分。SnO2的含量為0%～1%，較佳為0.001%～1%，更佳為0.01%～0.5%，進而更佳為0.05%～0.3%，尤佳為0.1%～0.3%。若SnO2的含量多於1%，則SnO2的失透結晶容易在玻璃中析出。另外，若SnO2的含量少於0.001%，則難以享有上述效果。
ZnO為提高熔融性的成分，若在玻璃組成中大量地含有該ZnO，則玻璃容易失透，且應變點降低，此外密度亦容易上升。由此，ZnO的含量為0%～5%，較佳為0%～3%，更佳為0%～0.5%，尤佳為0%～0.3%，較理想的是實質不含有ZnO。此處，「實質不含有ZnO」是指玻璃組成中的ZnO的含量為0.1%以下的情況。
ZrO2是提高楊氏模數的成分。ZrO2的含量為0%～5%，較佳為0%～3%，更佳為0%～0.5%，尤佳為0%～0.2%，較理想的是實質不含有ZrO2。若ZrO2的含量過多，則液相溫度上升，鋯石(Zircon)的失透結晶容易析出。而且，若ZrO2的含量過多，則α射線的計數值容易上升，因此難以應用於CSP等的裝置中。此處，「實質不含有ZrO2」是指玻璃組成中的ZrO2的含量為0.01%以下的情況。另外，在提高楊氏模數的必要性高的情況下，只要將ZrO2的含量設為0.01%以上即可。
TiO2為降低高溫黏性且提高熔融性的成分，並且為抑制曝曬作用(solarization)的成分，但若玻璃組成中較多地含有該TiO2，則玻璃著色，而透過率容易降低。由此，TiO2的含量為0%～5%，較佳為0%～3%，更佳為0%～1%，尤佳為0%～0.02%。
P2O5為提高耐失透性的成分，但若玻璃組成中較多地含有該P2O5，則除玻璃中會產生分相、乳白之外，耐水性顯著降低。由此，P2O5的含量為0%～5%，較佳為0%～1%，更佳為0%～0.5%，尤佳為0%～0.1%。
Y2O3具有提高應變點、楊氏模數等的作用。然而，若Y2O3的含量過多，則密度容易上升。由此，Y2O3的含量較佳為5%以下。Nb2O5具有提高應變點、楊氏模數等的作用。然而，若Nb2O5的成分的含量過多，則密度容易上升。由此，Nb2O5的含量較佳為5%以下。La2O3具有提高應變點、楊氏模數等的作用。然而，若La2O3的含量過多，則密度容易上升。由此，La2O3的含量較佳為5%以下。
如上述般，SnO2適合作為清澄劑，但只要不破壞玻璃特性，則亦可添加CeO2、SO3、C、金屬粉末(例如Al、Si等)至5%為止來作為清澄劑。
As2O3、Sb2O3亦有效地作為清澄劑而發揮作用，本實施形態的無鹼玻璃並非完全排除該些成分的含有，但自環境的觀點考慮，較佳為該些成分的含量分別小於0.1%，尤佳為小於0.05%。而且，F、Cl等的鹵素具有使熔融溫度低溫化並且促進清澄劑的作用的效果，結果，可實現使熔融成本低廉化且玻璃製造爐的長壽命化。然而，若F、Cl的含量過多，則CSP等的用途中，有時形成在玻璃基板上的金屬的配線圖案會受到腐蝕。由此，F、Cl的含量分別為1%以下，較佳為0.5%以下，更佳為小於0.1%，進而較佳為0.05%以下，進而更佳為0.03%以下，尤佳為0.01%以下。
本實施形態的無鹼玻璃中，密度為2.37 g/cm3以下，較佳為2.35 g/cm3以下。若密度增大，則難以使玻璃輕量化，且在為平板形狀的情況下，玻璃會因自重而容易撓曲。
玻璃的氣泡品質不僅會影響到玻璃的良品率，而且亦會影響到裝置的良品率。因此，重要的是使高溫黏性降低而提高玻璃的氣泡品質。本實施形態的無鹼玻璃中，102.5dPa‧s下的溫度為1600℃以下，較佳為1540℃以下，更佳為1530℃以下，尤佳為1520℃以下。若102.5dPa‧s下的溫度高於1600℃，則低溫熔融變得困難，且玻璃的氣泡品質容易降低，因此不僅玻璃的製造成本容易上升，而且裝置的製造成本亦容易上升。
本實施形態的無鹼玻璃中，應變點為630℃以上，較佳為635℃以上，尤佳為640℃以上。在CSP等的用途的情況下，利用樹脂等使玻璃彼此黏著。該情況下，若應變點低於630℃，則在使玻璃彼此黏著時，有玻璃品質降低之虞。而且，若應變點低於630℃，則在用作有機EL用玻璃基板的情況下，多晶矽薄膜電晶體(poly silicon thin film transistor，p-Si‧TFT)的製造步驟中玻璃容易熱收縮。
本實施形態的無鹼玻璃中，30℃～380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃～40×10-7/℃，較佳為32×10-7/℃～38×10-7/℃，更佳為32×10-7/℃～36×10-7/℃，尤佳為33×10-7/℃～35×10-7/℃。若熱膨脹係數為上述範圍外，則在將玻璃基板與Si晶片貼合時，玻璃基板的翹曲量容易增大。而且，玻璃基板的板厚越小，則因熱膨脹係數的差而引起的玻璃基板的翹曲量越大。由此，在玻璃基板的板厚小的情況下(例如，玻璃基板的板厚為0.2 mm以下的情況下)，將熱膨脹係數限制在上述範圍內的意義重大。
本實施形態的無鹼玻璃中，液相溫度為1180℃以下，較佳為1150℃以下，更佳為1130℃以下，進而較佳為1110℃以下，進而更佳為1090℃以下，尤佳為1070℃以下。這樣，玻璃不易產生失透結晶，因而利用溢流下拉法等容易成形。結果，可使玻璃的製造成本低廉化並且可提高玻璃的表面品質。
本實施形態的無鹼玻璃中，液相黏度為105.0dPa‧s以上，較佳為105.2dPa‧s以上，更佳為105.3dPa‧s以上，進而更佳為105.5dPa‧s以上，尤佳為105.7dPa‧s以上。這樣，成形時不易產生失透結晶，因而利用溢流下拉法等容易成形。結果，可使玻璃的製造成本低廉化並且可提高玻璃的表面品質。
本實施形態的無鹼玻璃可藉由如下而製作：將調合成規定的玻璃組成的玻璃原料投入至連續式玻璃熔融爐後，對該玻璃原料進行加熱熔融，並將所獲得的熔融玻璃清澄，之後供給至成形裝置而成形為平板形狀等。
本實施形態的無鹼玻璃較佳為利用溢流下拉法成形而成。溢流下拉法中，應成為玻璃的表面的面不與槽狀耐火物接觸，而以自由表面的狀態來成形。因此，可廉價地製造未研磨且表面品質良好的平板形狀的玻璃。另外，溢流下拉法中所使用的槽狀構造物的構造或材質只要可實現所期望的尺寸或表面精度，則不作特別限定。而且，在進行朝向下方的延伸成形時，施加力的方法亦無特別限定。例如，可採用使具有充分大的寬度的耐熱性輥以與玻璃接觸的狀態進行旋轉而延伸的方法，亦可採用使多個成對的耐熱性輥僅與玻璃的端面附近接觸而延伸的方法。
本實施形態的無鹼玻璃除可採用溢流下拉法以外，亦可採用各種成形方法。例如，可採用下拉法(流孔下拉法等)、浮式法、輥壓法等。
本實施形態的無鹼玻璃較佳為具有平板形狀。這樣，可應用於液晶顯示器、有機EL顯示器等的平板顯示器用玻璃基板，CSP、CCD、CIS等的影像感測器用玻璃基板。而且，本實施形態的無鹼玻璃在為平板形狀的情況下，其板厚為0.6 mm以下，較佳為0.5 mm以下，更佳為0.3 mm以下，進而更佳為0.2 mm以下，尤佳為0.1 mm以下。板厚越小則越可使玻璃輕量化，結果，裝置亦容易輕量化。另外，本實施形態的無鹼玻璃的液相黏度高，因而具有利用溢流下拉法容易成形的性質。若利用溢流下拉法來成形，則可廉價地製造未研磨且表面品質良好的平板形狀的玻璃。
[實例1]
以下，對本發明的實例進行說明。然而，以下的實例僅為例示。本發明不受以下的實例的任何限定。
表1～表3表示本發明的實例(試樣No.1～No.13)。
如下述般，製作試樣No.1～No.13。首先，將已調合成表中的玻璃組成的玻璃原料加入至鉑坩堝內，以1600℃熔融24小時後，將熔融玻璃流出於碳板上而成形為平板狀。然後，對於所獲得的各試樣，評估密度、熱膨脹係數α、應變點Ps、緩冷點Ta、軟化點Ts、104dPa‧s下的溫度、103dPa‧s下的溫度、102.5dPa‧s下的溫度、液相溫度TL、液相黏度log10ηTL、楊氏模數。
密度是利用眾所周知的阿基米德法而測定的值。
熱膨脹係數α是利用膨脹計而測定的值，且是30℃～380℃的溫度範圍的平均值。
應變點Ps、緩冷點Ta、軟化點Ts是根據ASTM C336的方法而測定的值。
104.0dPa‧s下的溫度、103.0dPa‧s下的溫度、102.5dPa‧s下的溫度是利用鉑球提拉法而測定的值。
液相溫度TL是將通過標準篩30目(500 μm)而殘留在50目(300 μm)中的玻璃粉末加入至鉑舟中，於溫度梯度爐中保持24小時後，測定結晶所析出的溫度而得的值。
液相黏度log10ηTL是利用鉑球提拉法對液相溫度TL下的玻璃的黏度進行測定而得的值。
楊氏模數是利用共振法而測定的值。另外，本發明的無鹼玻璃中，楊氏模數較佳為64 GPa以上。楊氏模數越大，則比楊氏模數(楊氏模數/密度)越增大，因此在平板形狀的情況下，玻璃不易因自重而發生撓曲。
根據表1～表3可知，試樣No.1～No.13中將玻璃組成限制在規定範圍內，因此密度為2.37 g/cm3以下，應變點為630℃以上，102.5dPa‧s下的溫度為1600℃以下。另外，試樣No.1～No.13於玻璃組成中不含有As2O3、Sb2O3，氣泡品質良好。
[實例2]
於測試熔融爐中將表1所記載的試樣No.1～No.4熔融後，利用溢流下拉法而成形為厚度為0.1 mm的平板形狀。成形時，藉由對拉伸輥的速度、冷卻輥的速度、加熱裝置的溫度分布、熔融玻璃的溫度、熔融玻璃的流量、板提拉速度、攪拌器的轉速等進行適當調整，來調節玻璃板的表面品質。對所獲得的玻璃板的表面品質進行測定之後，翹曲為0.075%以下，彎曲(WCA)為0.15 μm以下(截止fh：0.8 mm，fl：8 mm)，表面粗糙度(Ry)為20 以下(截止λc：9 μm)。另外，「翹曲」是將玻璃板放置於光學定盤上，使用JIS B-7524記載的測隙規(clearance gauge)而測定的值。「彎曲」是使用觸針式的表面形狀測定裝置來對JIS B-0610記載的WCA(濾波中心線彎曲)測定所得的值，並且是藉由依據SEMI STD D15-1296「FPD玻璃基板的表面彎曲的測定方法」的方法而測定的值。「平均表面粗糙度(Ry)」是藉由依據於SEMI D7-94「FPD玻璃基板的表面粗糙度的測定方法」的方法而測定的值。

Claims (8)

  1. 一種無鹼玻璃，其特徵在於：以莫耳%計含有50%~64.4%的SiO2、10%~15%的Al2O3、11%~20%的B2O3、8%~12%的CaO作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.84~0.93，密度為2.37g/cm3以下，102.5dPa．s下的溫度為1540℃以下，楊氏模數為67GPa以上。
  2. 一種無鹼玻璃，其特徵在於：以莫耳%計含有50%~64.4%的SiO2、10%~15%的Al2O3、12%~20%的B2O3、9%~12%的CaO、0%~0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.84~0.93，密度為2.35g/cm3以下，應變點為630℃以上，102.5dPa．s下的溫度為1540℃以下，楊氏模數為67GPa以上，30℃~380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃~40×10-7/℃。
  3. 一種無鹼玻璃，其特徵在於：以莫耳%計含有55%~64.4%的SiO2、10%~14%的Al2O3、14%~20%的B2O3、9.2%~11%的CaO、0%~0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.84~0.93，密度為2.35g/cm3以下，應變點為635℃以上，102.5dPa．s下的溫度為1530℃以下，楊氏模數為67GPa以 上，30℃~380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃~38×10-7/℃。
  4. 一種無鹼玻璃，其特徵在於：以莫耳%計含有55%~64.4%的SiO2、10.5%~14%的Al2O3、15%~20%的B2O3、9.5%~10.5%的CaO、0%~0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.85~0.90，密度為2.35g/cm3以下，應變點為635℃以上，102.5dPa．s下的溫度為1520℃以下，楊氏模數為67GPa以上，30℃~380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃~36×10-7/℃。
  5. 一種無鹼玻璃，其特徵在於：以莫耳%計含有55%~64.4%的SiO2、10.8%~14%的Al2O3、15.5%~20%的B2O3、9.5%~10%的CaO、0%~0.03%的Sb2O3作為玻璃組成，莫耳比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的值為0.87~0.90，密度為2.35g/cm3以下，應變點為640℃以上，102.5dPa．s下的溫度為1520℃以下，楊氏模數為67GPa以上，30℃~380℃的溫度範圍的熱膨脹係數為32×10-7/℃~36×10-7/℃。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之無鹼玻璃，其中液相黏度為105.0dPa．s以上。
  7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之無 鹼玻璃，其由溢流下拉法成形而成。
  8. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之無鹼玻璃，其用於晶片尺寸封裝的基板。
TW100139618A 2010-11-02 2011-10-31 無鹼玻璃 TWI543953B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010245993 2010-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201221498A TW201221498A (en) 2012-06-01
TWI543953B true TWI543953B (zh) 2016-08-01

Family

ID=46024392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100139618A TWI543953B (zh) 2010-11-02 2011-10-31 無鹼玻璃

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5874304B2 (zh)
KR (1) KR20130041221A (zh)
CN (1) CN103168012B (zh)
TW (1) TWI543953B (zh)
WO (1) WO2012060277A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6365826B2 (ja) * 2013-07-11 2018-08-01 日本電気硝子株式会社 ガラス
CN115974404A (zh) * 2015-04-03 2023-04-18 日本电气硝子株式会社 玻璃
TW202235393A (zh) * 2015-04-03 2022-09-16 日商日本電氣硝子股份有限公司 玻璃
WO2016176171A1 (en) 2015-04-28 2016-11-03 Corning Incorporated Method of laser drilling through holes in substrates using an exit sacrificial cover layer; corresponding workpiece
US10410883B2 (en) 2016-06-01 2019-09-10 Corning Incorporated Articles and methods of forming vias in substrates
US10134657B2 (en) 2016-06-29 2018-11-20 Corning Incorporated Inorganic wafer having through-holes attached to semiconductor wafer
US10794679B2 (en) 2016-06-29 2020-10-06 Corning Incorporated Method and system for measuring geometric parameters of through holes
US10580725B2 (en) 2017-05-25 2020-03-03 Corning Incorporated Articles having vias with geometry attributes and methods for fabricating the same
US11078112B2 (en) 2017-05-25 2021-08-03 Corning Incorporated Silica-containing substrates with vias having an axially variable sidewall taper and methods for forming the same
US12180108B2 (en) 2017-12-19 2024-12-31 Corning Incorporated Methods for etching vias in glass-based articles employing positive charge organic molecules
US11554984B2 (en) 2018-02-22 2023-01-17 Corning Incorporated Alkali-free borosilicate glasses with low post-HF etch roughness
CN117164228A (zh) * 2019-04-12 2023-12-05 Ａｇｃ株式会社 玻璃板和其制造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19617344C1 (de) * 1996-04-30 1997-08-07 Schott Glaswerke Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und seine Verwendung
US6060168A (en) * 1996-12-17 2000-05-09 Corning Incorporated Glasses for display panels and photovoltaic devices
JP2001151534A (ja) * 1999-11-25 2001-06-05 Nippon Electric Glass Co Ltd 液晶ディスプレイ用ガラス基板
JP2002308643A (ja) * 2001-02-01 2002-10-23 Nippon Electric Glass Co Ltd 無アルカリガラス及びディスプレイ用ガラス基板
JP3988456B2 (ja) * 2001-12-21 2007-10-10 日本電気硝子株式会社 ガラス及びディスプレイ用ガラス基板
JP4453240B2 (ja) * 2002-05-16 2010-04-21 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス及びこれを用いたディスプレイ用ガラス基板
DE60328682D1 (de) * 2002-06-04 2009-09-17 Du Pont Ltcc-schicht-zusammensetzung
JP4305817B2 (ja) * 2002-12-11 2009-07-29 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス基板
JP5142996B2 (ja) * 2005-06-28 2013-02-13 コーニング インコーポレイテッド ボロアルミノシリケートガラスの清澄
KR101037988B1 (ko) * 2006-05-25 2011-05-30 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 무알칼리 유리 및 무알칼리 유리 기판
US7534734B2 (en) * 2006-11-13 2009-05-19 Corning Incorporated Alkali-free glasses containing iron and tin as fining agents
JP5435394B2 (ja) * 2007-06-08 2014-03-05 日本電気硝子株式会社 強化ガラス基板及びその製造方法
US7709406B2 (en) * 2007-07-31 2010-05-04 Corning Incorporation Glass compositions compatible with downdraw processing and methods of making and using thereof
JP5757451B2 (ja) * 2009-03-18 2015-07-29 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス
CN102448901B (zh) * 2009-03-19 2015-11-25 日本电气硝子株式会社 无碱玻璃

Also Published As

Publication number Publication date
TW201221498A (en) 2012-06-01
CN103168012B (zh) 2016-01-13
JP2012111679A (ja) 2012-06-14
CN103168012A (zh) 2013-06-19
JP5874304B2 (ja) 2016-03-02
KR20130041221A (ko) 2013-04-24
WO2012060277A1 (ja) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI543953B (zh) 無鹼玻璃
TWI494286B (zh) 無鹼玻璃
TWI570086B (zh) 無鹼玻璃
TWI555715B (zh) 無鹼玻璃
JP6202353B2 (ja) 無アルカリガラス
US8785336B2 (en) Alkali-free glass
JP6365826B2 (ja) ガラス
JP5333984B2 (ja) 無アルカリガラス
CN105452182B (zh) 无碱玻璃
KR101779033B1 (ko) 무알칼리 유리
JP6852962B2 (ja) ガラス
JP5418971B2 (ja) ガラスフィルム
WO2020080163A1 (ja) 無アルカリガラス板
JP2022009846A (ja) 無アルカリガラス
TWI853844B (zh) 無鹼玻璃板
KR20160023699A (ko) 무알칼리 유리
JP6787872B2 (ja) 無アルカリガラス板
JP6354943B2 (ja) ガラス
JP6631942B2 (ja) 無アルカリガラス板