[发明专利]无碱玻璃及其制造方法

说明书

本发明的课题在于提供一种含有澄清剂并且不容易产生搅拌再沸的无碱玻璃及其制造方法。本发明涉及一种无碱玻璃，其满足特定的特性和玻璃组成，而且含有0.05重量％～1重量％的SnO₂，以SO₃换算的总硫含量为0.5重量ppm～25重量ppm，并且在1分钟以内由在1500℃～1800℃下熔融的状态冷却至600℃以下后测定的S^2‑含量为3重量ppm以下。

技术领域

本发明涉及无碱玻璃及其制造方法。更具体而言，涉及适合作为液晶显示器等各种显示器的基板用玻璃的无碱玻璃及其制造方法。

背景技术

以往，对于各种显示器用基板玻璃、特别是在表面形成金属或氧化物的薄膜等的显示器用基板玻璃，要求以下所示的特性。

(1)在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，要求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伴随玻璃的结构稳定化的收缩(热收缩)抑制在最低限度，要求具有高应变点。

(3)为了轻量化，要求低比重、薄且平坦。

(4)要求对半导体形成中使用的各种化学品具有充分的化学耐久性。特别是要求对用于SiO_x、SiN_x的蚀刻的缓冲氢氟酸(氢氟酸+氟化铵；BHF)、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)、抗蚀剂剥离液的碱具有耐久性。

(5)要求在内部和表面没有缺陷(气泡、波筋、夹杂物、凹坑、伤痕等)。

在显示器的基板用玻璃中，特别严格地要求不包含气泡、即在制造过程中抑制气泡的产生、或者产生的气泡不会残留在最终产品中。作为为了除去气泡而添加到无碱玻璃的玻璃原料中的澄清剂，一直以来，使用SnO₂、F、Cl、SO₃等。

SnO₂在1500℃以上这样的高温下释放O₂而使气泡生长，由此促进气泡的上浮以及熔融液表面的气泡破裂。F和Cl在减压状态下使气泡膨胀。SO₃在熔化炉中释放SO₂和O₂而使气泡生长。

专利文献1记载了将Sb₂O₃、SO₃、Fe₂O₃和SnO₂中的任意一种以上与F和Cl中的任意一种以上组合用作无碱玻璃的澄清剂。专利文献2记载了在使用SnO₂作为无碱玻璃的澄清剂的情况下，特别是S(硫)成分容易作为气泡残留，因此优选不加入S(硫)成分。专利文献3记载了在使用SnO₂作为无碱玻璃的澄清剂的情况下，S(硫)的投入量多时，由于再度起泡，气泡反而变多。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-324526号公报

专利文献2：国际公开第2012/133467号公报

专利文献3：日本特开2004-299947号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在无碱玻璃的制造中，为了使熔化后的原料的混合物均质化，或者为了使减压脱泡时产生的熔融液(熔融玻璃)内的浓度梯度均等化，利用搅拌器进行熔融液的搅拌。在由搅拌产生的负压下，过饱和状态下所含有的S(硫)的溶解度降低，有时S变成气体(气泡)排出。另外，通过搅拌混合S含量、S的价数不同的基质，其结果，有时S在熔融液中成为气体(气泡)。这种现象被称为搅拌再沸。