玻璃制造技术

本发明专利技术发现一种耐热性和热膨胀系数高而且能够成形为平板形状的玻璃。本发明专利技术的玻璃，其特征在于，以摩尔％计含有SiO255～80％、Al2O311～30％、B2O30～3％、Li2O+Na2O+K2O0～3％、MgO+CaO+SrO+BaO5～35％作为玻璃组成，且应变点高于700℃。应变点高于700℃。

【技术实现步骤摘要】
玻璃
[0001]本申请是申请号：201680012773.9，PCT申请号：PCT/JP2016/060914，申请日：2016.4.1，专利技术名称：“玻璃”的申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种高耐热性的玻璃，具体涉及例如用于在高温下制作LED用半导体晶体的玻璃基板。

技术介绍

[0003]已知LED等中所使用的半导体晶体越是在高温下成膜，半导体特性越提高。
[0004]在该用途中，一般使用高耐热性的蓝宝石基板。即使在其他用途中，当在高温(例如700℃以上)下成膜半导体晶体的情况下，也使用蓝宝石基板。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平11
‑
243229号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]但是，近年来，正在积极地研究成膜大面积的半导体晶体的技术。认为该技术也有望作为大型显示器的面发光光源。
[0010]但是，蓝宝石基板难以大面积化，不适合上述用途。
[0011]若代替蓝宝石基板而使用玻璃基板，则认为可以使基板大面积化，但是，就以往的玻璃基板而言，由于耐热性不充分，因此在高温的热处理下容易发生热变形。
[0012]而且，若想要提高以往的玻璃基板的耐热性，则玻璃基板的热膨胀系数会不当地降低，难以与半导体晶体的热膨胀系数匹配，在制作半导体晶体后玻璃基板容易翘曲或者在半导体膜中容易产生裂纹。进而，若想要提高玻璃基板的耐热性，则耐失透性降低而难以成形为平板形状的玻璃基板。
[0013]本专利技术是鉴于上述情况而完成的专利技术，其技术课题在于专利技术耐热性和热膨胀系数高而且能够成形为平板形状的玻璃。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本专利技术人反复进行各种实验，结果发现可以通过将玻璃组成限制在规定范围来解决上述技术课题，由此完成本专利技术。即，本专利技术的玻璃，其特征在于，以摩尔％计含有SiO
2 55～80％、Al2O
3 11～30％、B2O
3 0～3％、Li2O+Na2O+K2O 0～3％、MgO+CaO+SrO+BaO 5～35％作为玻璃组成，且应变点高于700℃。在此，“Li2O+Na2O+K2O”是指Li2O、Na2O及K2O的总量。“MgO+CaO+SrO+BaO”是指MgO、CaO、SrO及BaO的总量。在此，“应变点”是指基于ASTMC336的方法测定得到的值。
[0016]本专利技术的玻璃在玻璃组成中将Al2O3限制在11摩尔％以上、将B2O3的含量限制在3
摩尔％以下且将Li2O+Na2O+K2O的含量限制在3摩尔％以下。这样一来，应变点显著上升，可以大幅提高玻璃基板的耐热性。
[0017]另外，本专利技术的玻璃在玻璃组成中包含5～25摩尔％MgO+CaO+SrO+BaO。这样一来，可以使热膨胀系数上升，并且可以提高耐失透性。
[0018]第二，本专利技术的玻璃优选使B2O3的含量不足1摩尔％。
[0019]第三，本专利技术的玻璃优选使Li2O+Na2O+K2O的含量为0.2摩尔％以下。
[0020]第四，本专利技术的玻璃优选使摩尔比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3为0.5～5。在此，“(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O
3”为MgO、CaO、SrO及BaO的总量除以Al2O3的含量所得的值。
[0021]第五，本专利技术的玻璃优选使摩尔比MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)不足0.5。在此，“MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)”为MgO的含量除以MgO、CaO、SrO及BaO的总量所得的值。
[0022]第六，本专利技术的玻璃在30～380℃的温度范围内的热膨胀系数优选为40
×
10
‑7/℃以上。在此，“在30～380℃的温度范围内的热膨胀系数”是指利用热膨胀仪测定得到的平均值。
[0023]第七，本专利技术的玻璃的应变点优选为800℃以上。
[0024]第八，本专利技术的玻璃的(10
2.5
dPa
·
s时的温度
‑
应变点)优选为900℃以下。在此，“高温粘度10
2.5
dPa
·
s时的温度”是指利用铂球上拉法测定得到的值。
[0025]第九，本专利技术的玻璃在10
2.5
dPa
·
s的粘度时的温度优选为1750℃以下。
[0026]第十，本专利技术的玻璃优选为平板形状。
[0027]第十一，本专利技术的玻璃优选被使用在用于制作半导体晶体的基板。
具体实施方式
[0028]本专利技术的玻璃以摩尔％计含有SiO
2 55～80％、Al2O
3 11～30％、B2O
3 0～3％、Li2O+Na2O+K2O 0～3％、MgO+CaO+SrO+BaO 5～35％作为玻璃组成。以下对如上述那样限制各成分的含量的理由进行说明。予以说明，在各成分的说明中，下述的％表示是指摩尔％。
[0029]SiO2的适合的下限范围为55％以上、58％以上、60％以上、65％以上、尤其为68％以上，适合的上限范围优选为80％以下、75％以下、73％以下、72％以下、71％以下、特别优选为70％以下。若SiO2的含量过少，则容易产生由包含Al2O3的失透晶体所致的缺陷，并且应变点容易降低。另外，使高温粘度降低，液相粘度容易降低。另一方面，若SiO2的含量过多，则热膨胀系数不当地降低，而且高温粘度变高，容易发生熔融性的降低，进而容易产生包含SiO2的失透晶体等。
[0030]Al2O3的适合的下限范围为11％以上、12％以上、13％以上、14％以上、尤其是15％以上，适合的上限范围为30％以下、25％以下、20％以下、18％以下、17％以下、尤其是16％以下。若Al2O3的含量过少，则应变点容易降低、或者高温粘性变高而使熔融性容易降低。另一方面，若Al2O3的含量过多，则容易产生包含Al2O3的失透晶体。
[0031]从兼顾高应变点和高耐失透性的观点出发，摩尔比SiO2/Al2O3优选为2～6、3～5.5、3.5～5.5、4～5.5、4.5～5.5、特别优选为4.5～5。予以说明，“SiO2/Al2O
3”为SiO2的含量除以Al2O3的含量所得的值。
[0032]B2O3的适合的上限范围为3％以下、1％以下、不足1％、尤其是0.1％以下。若B2O3的含量过多，则存在使应变点大幅降低的风险。
[0033]Li2O+Na2O+K2O的适合的上限范围为3％以下、1％以下、不足1％、0.5％以下、尤其是0.2％以下。若Li2O+Na2O+K2O的含量过多，则存在形成于玻璃上的半导体晶体的特性劣化的风险。予以说明，Li2O、Na2O及K2O的适合的上限范围分别为3％以下、1％以下、不足1％、0.5％以下、0.3％以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃，其特征在于，以摩尔％计含有SiO
2 55％～80％、Al2O311％～30％、B2O
3 0％～3％、Li2O+Na2O+K2O 0％～3％、和MgO+CaO+SrO+BaO 5％～35％作为玻璃组成，且应变点高于700℃。2.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，B2O3的含量不足1摩尔％。3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其特征在于，Li2O+Na2O+K2O的含量为0.2摩尔％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃，其特征在于，摩尔比(MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3为0.5～5。5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃，其特征在于，摩尔比MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)不足0.5。6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤敦己，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：