含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃制造技术

本发明专利技术公开了含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，属于柔性玻璃技术领域，柔性玻璃包括玻璃熔体活性物质组合物3.0‑5.0％和碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物95.0‑97.0％，其中，玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌0.03‑0.10％，三氧化二锑0.61‑1.52％，硝酸钾％；碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物包括：氧化硅52.0‑67.0％，氧化铝4.0‑23.6％，氧化锂0‑4.8％，氧化钠7.8‑15.6％，氧化钾0‑3.5％，氧化钙0‑5.5％，氧化镁2.8‑5.8％，氧化锌0‑4.9％，其他0‑2％，其他是指包括二氧化锆、五氧化二磷和/或氧化硼。可以有效改善碱铝硅酸盐极薄玻璃或柔性玻璃成形质量，减小玻璃板面回缩量，降低玻璃熔体表面张力和厚薄差，降低板面波纹度。

【技术实现步骤摘要】
含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃
本专利技术属于柔性玻璃
，涉及到碱铝硅酸盐柔性玻璃，特别是含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃。
技术介绍
21世纪以来，随着电子信息技术的飞速发展，电子信息显示产品(如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电视、智能手表等)焕发着勃勃生机，极大地促进了全社会的信息化发展与变革，从笨重的CRT(阴极射线管)时代快速转换过渡到轻薄的LCD(液晶显示)平板时代，现在又进入到柔性显示时代，例如柔性OLED(有机发光半导体显示)产品，甚至还出现折叠手机、折叠扇和卷缩式显示屏，显示产业的发展带动了超薄玻璃产业的发展和技术革新。超薄玻璃已经成为电子信息产业不可或缺的关键性基础材料，超薄玻璃除了外观质量要求高、理化工艺指标严苛之外，生产成形难度极大，超薄玻璃及柔性玻璃的生产代表玻璃制造技术的最高水平，超薄玻璃及柔性玻璃也是材料领域一直被重视和发展的新兴材料之一，目前，只有美国、日本、中国、德国等少数几个国家掌握了相关生产技术。超薄玻璃从化学成分体系分类来看，主要包括无碱铝硼硅玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、钠钙硅玻璃；从材料功能和器件使用部位来看，无碱铝硼硅玻璃主要用作OLED、LCD显示的TFT(薄膜晶体管)基板和CF(彩膜)基板，简称基板玻璃；碱铝硅酸盐玻璃用于LCD/OLED显示产品的屏幕保护，简称盖板玻璃；钠钙玻璃主要用于TN、STN显示和触控模组，简称触控玻璃。超薄玻璃是指厚度小于等于1.1mm的平板玻璃，现在产品的主流厚度为0.4-0.7mm，主要用于支撑平板显示产业发展。近年来，开始涌现出厚度小于100μm的可卷绕玻璃，也称柔性玻璃，例如康宁公司的WillowGlass超薄柔性玻璃，厚度为100μm；日本旭硝子公司的SPOOL柔性玻璃，厚40μm、宽1150mm；日本电气硝子公司推出G-Leaf柔性玻璃产品，板厚35μm；德国肖特公司柔性玻璃产品有AS87eco，厚度35-75μm，宽度510mm。上述这些柔性玻璃将用于柔性显示的基板或盖板，柔性光伏产品，乃至卷绕式电容器，基于柔性玻璃所展现无与伦比的特性，会衍生很多令人惊奇的应用。目前，超薄玻璃及柔性玻璃的生产除了溢流法和浮法生产工艺之外，另外还有狭缝下拉、平拉和再拉工艺，甚至还有化学减薄法。溢流法和浮法具有相对优势，可以生产规格更大的超薄玻璃，板面宽度可达1100-3000mm。目前所报道的厚度范围为基本0.2-1.1mm，其中0.4-0.7mm厚度在显示行业属于常用规格。对用于电子显示所用超薄玻璃而言，除了满足理化性能要求，规格尺寸精度也至关重要，例如厚度均匀性和表面粗糙度，一般要求厚度偏差小于10％，偏差绝对值小于0.05mm，对于板面宽度超过2000mm的玻璃而言，其生产技术难度是可想而知的，另外微观波纹度(是表面粗糙度一种关键检测指标)要求小于0.15μm/20mm，即在长度20mm范围内最大粗糙度值小于0.15μm，当厚度偏差和微观波纹度指标偏大时将对显示影像质量产生影响和危害，例如图像扭曲变形。严苛的微观波纹度指标是为了满足以超薄玻璃表面为基础制备加工总厚度3μm左右的薄膜晶体管电路(TFT)的需要，否则将会导致TFT电路在加工过程中受损或断路，造成像素点的控制失控而变成像素点瑕疵。因此超薄玻璃几乎以完美的玻璃表面用于下游显示行业。对于一次成形超薄玻璃及柔性玻璃而言，当配合料被熔化成均匀无气泡、无结石的玻璃熔体(俗称玻璃液)后，不论溢流法、浮法、还是狭缝下拉法，在玻璃成形温度范围内(即为黏度104-7.6泊所对应温度)，必须进行纵向拉伸(与生产前进方向一致)和横向拉伸(与生产前进方向垂直)，如果只有纵向拉伸，熔融玻璃带在表面张力作用下会产生显著的横向回缩效应，使熔融玻璃带从两侧向中心聚拢，导致成形后的玻璃带板面宽度仅有初始玻璃熔体宽度的1/3，甚至更小，并且沿板面宽度方向的厚度分布是极不均匀的，两侧厚度较大，中央厚度较小，边部厚度几乎是板面中心厚度的三倍左右，板边占据大量不合格厚度的玻璃。表面张力是玻璃熔体一项重要工艺性能指标，它是施加于玻璃熔体表面单位长度上与表面相切的作用力，为了克服成形时玻璃板面受玻璃熔体表面张力回缩作用的影响，必须对熔融玻璃带施加横向拉伸作用，一般常用机械装置为拉边机或对辊夹持机构，对于生产厚度为0.2-0.4mm的超薄玻璃，浮法工艺需要使用20余对横向拉边机，对于溢流法及狭缝下拉法也要施加2-4对横向拉边机或对辊夹持机构。由此可见，玻璃熔体表面张力对于玻璃超薄及柔性玻璃成形而言是一个危害极大的因素。玻璃熔体表面张力很大程度上取决于玻璃化学成分与组成，对于无碱铝硼硅基板玻璃、碱铝硅酸盐盖板玻璃而言，因氧化铝(Al2O3)能赋予玻璃优良的理化性能，但是大量氧化铝(Al2O3)将导致玻璃熔体表面张力大幅增加，对于碱铝硅酸盐盖板玻璃而言，玻璃熔体表面张力达350-380mN/m(毫牛每米)，甚至更高，而普通钠钙玻璃仅有310-330mN/m，而表面张力对于基板玻璃和盖板玻璃的超薄化成形而言，将成为一个很难克服的困难，严重影响玻璃的板面厚度均匀性和表面平整度。化学物质是改善和降低玻璃熔体表面张力的重要技术手段，在中国专利申请CN106495468A中公开了一种表面活性剂为(质量百分含量)：MoO31～4％，V2O50～2％，WO30～3％，并且MoO3+V2O5+WO31～5％；中国专利CN104176932B公开了一种表面活性剂为(质量百分含量)：MoO30.6～0.8％，Bi2O31.1～1.5％，GeO21.2～1.3％，并且MoO3+Bi2O3+GeO23-3.5％；中国专利CN1058859128B公开了一种表面活性剂为(摩尔百分含量)：WO30.001～0.5％，CaF2和/或SrCl20.3～1.5％。上述表面活性剂存在主要问题有三点：1)有毒，如V2O5，CaF2和/或SrCl2的挥发物；2)着色，如MoO3、V2O5、WO3因变价特性或色心导致着色，黄色或褐色；3)析晶，MoO3、WO3属于高原子序数氧化物，易积聚而导致结晶，上述三点将严重影响玻璃的成形特性、产品质量和产品应用。基于玻璃熔体表面张力对超薄玻璃及柔性玻璃成形危害与影响，亟需一种新型玻璃熔体活性物质组合物，在不影响玻璃理化性能的前提条件下，实现玻璃熔体表面张力的降低，有利于碱铝硅酸盐玻璃的高质量超薄成形、极薄成形乃至柔性玻璃成形。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷，设计了含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，有效降低玻璃熔体表面张力，可全面满足溢流法、浮法、狭缝法等超薄成形工艺，并且既不会损伤污染溢流法和狭缝法的铂金材料，也不会污染浮法生产的锡液，可以有效改善碱铝硅酸盐极薄玻璃或柔性玻璃成形质量，减小玻璃板面回缩量，减少玻璃板厚薄差，降低板面粗糙度和波纹度。本专利技术所采取的具体技术方案是：含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，按照质量百分含量计，包括玻璃熔体活性物质组合物3.0-5.0％和碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物95.0-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分含量计，所述的柔性玻璃包括玻璃熔体活性物质组合物3.0-5.0％和碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物95.0-97.0％。/n

【技术特征摘要】
1.含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分含量计，所述的柔性玻璃包括玻璃熔体活性物质组合物3.0-5.0％和碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物95.0-97.0％。


2.根据权利要求1所述的含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照重量份数比，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌∶三氧化二锑∶硝酸钾的比值为(1-2)∶(20-30)∶(70-80)。


3.根据权利要求1所述的含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分含量计，所述的碱铝硅酸盐玻璃配合料的氧化物包括：氧化硅54.0-69.0％，氧化铝5.0-24.0％，氧化锂0-5.0％，氧化钠12.5-16.0％，氧化钾0-3.5％，氧化钙0-6.0％，氧化镁3.0-6.0％，氧化锌0-5.0％，二氧化锆0-1.0％。


4.根据权利要求1所述的含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照质量百分含量计，所述的柔性玻璃包括：五氧化二铌0.03-0.10％，三氧化二锑0.61-1.52％，氧化硅52.0-67.0％，氧化铝4.0-23.6％，氧化锂0-4.8％，氧化钠7.8-15.6％，氧化钾1.5-5.1％，氧化钙0-5.5％，氧化镁3.8-5.8％，氧化锌0-4.9％，二氧化锆0-0.90％。


5.根据权利要求2所述的含有玻璃熔体活性物质组合物的碱铝硅酸盐柔性玻璃，其特征在于，按照重量份数比，所述的玻璃熔体活性物质组合物包括五氧化二铌∶三氧化二锑∶硝酸钾的比值为2∶30∶80。


6.根据权利要求2所述的含有玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：田英良，侯延升，徐正本，徐强，
申请(专利权)人：山东柔光新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37