一种无碱玻璃及其在平板显示器基板中的应用
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种无碱玻璃及其在平板显示器基板中 的应用。
【背景技术】
[0002] 平板显示玻璃的发展趋势是轻量化、轻薄化，市场需求对其厚度的要求已经达到 0.5mm以下，甚至0.1_，甚至更低，但是目前成熟的薄板玻璃生产工艺直接生产出来的玻璃 厚度满足不了玻璃基板日益减小的厚度需求，通常需要经过减薄处理后使用。
[0003] 目前常用的减薄措施是化学减薄法，即先用一定浓度的氢氟酸溶液浸泡玻璃表面 进行侵蚀，然后再进行物理研磨抛光。这要求玻璃基板必须具有较高的化学稳定性，以保障 减薄后玻璃基板的性能。而现有的玻璃基板的耐化性能并不够理想，在减薄过程中受酸侵 蚀过快，容易造成侵蚀不均，玻璃内部微小欠点或表面划伤易被放大，造成减薄后玻璃表面 质量变差，甚至废弃。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种无碱玻璃，该无碱玻璃能够解决现有技术中玻璃基板耐 化性能不好，在酸处理减薄过程中玻璃表面质量下降的问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种无碱玻璃，该无碱玻璃含有Si02、Al203、Mg0、 CaO、Ti〇2和V2O5，其中，相对于100重量份的Si〇2，AI2O3的含量为25-45重量份，MgO的含量为 1-10重量份，〇3〇的含量为2_15重量份，1';[02的含量为1 -5重量份，￥205的含量为0.5-5重量 份;并且通过下式计算得到的R为7.5-12:
[0006] R = 〇. 206w(A1203)+0.4w(MgO)-〇. 007w(Ca0)+0.2w(Ti02)+0.143w(V205),
[0007] 其中，w(Al2〇3)表示相对于100重量份Si〇2的AI2O3的重量份，
[0008] w(MgO)表示相对于100重量份Si〇2的MgO的重量份，
[0009] w(CaO)表示相对于100重量份Si〇2的CaO的重量份，
[0010] w(Ti〇2)表示相对于100重量份Si〇2的Ti〇2的重量份，
[001 1 ] W(V2〇5)表示相对于100重量份Si〇2的V2〇5的重量份。
[0012] 本发明还提供上述无碱玻璃在平板显示器基板中的应用。
[0013] 通过上述技术方案，本发明的无碱玻璃具备较高的化学稳定性，可以解决现有技 术中玻璃基板经过减薄工序玻璃表面质量变差的问题，能够在保证玻璃基板质量的前提下 经过减薄处理达到目标厚度，实现平板显示玻璃的轻薄化。另外，本发明的无碱玻璃具备较 高的应变点和杨氏模量，其性能更好，应用范围也更广泛。
[0014] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0015] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0016] 本发明提供一种无碱玻璃，该无碱玻璃含有3102^120 3、1%0、0&0、1^02和￥205，相对 于100重量份的Si〇2，Al 2〇3的含量为25-45重量份，MgO的含量为1-10重量份，CaO的含量为2-15重量份，Ti0 2的含量为1-5重量份，V2〇5的含量为0.5-5重量份;并且通过下式计算得到的R 为7.5-12:
[0017] R = 〇 · 206w(A12〇3)+0 · 4w(Mg0)-0 · 007w(Ca0)+0 · 2w(Ti〇2)+0 · 143w(V2〇5)，
[0018] 其中，w(A12〇3)表示相对于100重量份Si0 2的Al2〇3的重量份，
[0019] w(MgO)表示相对于100重量份Si02的MgO的重量份，
[0020] w(CaO)表示相对于100重量份Si〇2的CaO的重量份，
[0021] w(Ti02)表示相对于100重量份Si02的Ti02的重量份，
[0022] w(V205)表示相对于100重量份Si02的V20 5的重量份。
[0023] 本发明的无碱玻璃具备较高的化学稳定性，可以解决现有技术中玻璃基板经过减 薄工序玻璃表面质量变差的问题，能够在保证玻璃基板质量的前提下经过减薄处理达到目 标厚度，实现平板显示玻璃的轻薄化。另外，本发明的无碱玻璃具备较高的应变点和杨氏模 量，其性能更好，应用范围也更广泛。
[0024] 根据本发明，为了进一步提高无碱玻璃的化学稳定性，优选情况下，相对于100重 量份的Si〇2，Al2〇3的含量可以为30-40重量份，MgO的含量可以为2.5-6重量份，CaO的含量可 以为4.5_12重量份，1';[02的含量可以为1.5-4重量份，￥205的含量可以为1.5-4重量份。上述 组成和含量范围的无碱玻璃化学稳定性更高，在酸处理减薄过程中，可以保证玻璃基板的 质量。
[0025] 根据本发明，优选情况下，通过下式计算得到的S为0.70-1.45:
[0026] S=[c(MgO)+c(CaO)+c(Ti02)+c(V205)]/c(Al2〇3)，
[0027] 其中，c(A1203)为w(A120 3)与其相对分子质量之比，c(Mg0)为w(Mg0)与MgO的相对 分子质量之比，c(Ca0)为w(Ca0)与CaO的相对分子质量之比，c(Ti0 2)为w(Ti02)与Ti02的相 对分子质量之比，C(V2〇5)为W(V2〇5)与V2〇5的相对分子质量之比，即C(Al2〇3) = W(Al2〇3)/ Mr A1203，c (MgO) = w (MgO)/MrMg〇，c (CaO) = w (CaO)/Mr ca〇，c (T i O2) = w (T i O2)/Mrri〇2，c (V2O5)= W(V2〇5)/MrV2Q5 ;其中MrA12Q3、MrMgQ、MrCaQ、M；rTiQ2、M；rV2Q5分别表不厶12〇3、]\%0、〇&0、1'；[02、￥205的相 对分子量。
[0028] 根据本发明，无碱玻璃具备较好的化学稳定性和较高的应变点及杨氏模量。优选 的，无碱玻璃的10%HF酸/20°C/20min侵蚀量可以为小于3.5mg/cm 2，杨氏模量可以高于 85GPa，应变点可以高于740°C。符合上述要求的无碱玻璃在进行酸处理减薄工序时，可以克 服酸侵蚀过快造成的玻璃质量变差的问题，提高了减薄后的无碱玻璃的质量。
[0029] 根据本发明，优选情况下，该无碱玻璃还可以含有澄清剂，澄清剂可以在玻璃熔制 过程中高温分解产生气体或降低玻璃液粘度，促使玻璃液中气泡消除，有助于提高玻璃的 质量。
[0030] 根据本发明，澄清剂的含量没有特别的要求，可以为本无碱玻璃制备领域常用的 澄清剂含量。澄清剂的种类可以在很大范围内变化，例如澄清剂可以为选自金属氧化物、硝 酸盐、硫酸盐和卤化物中的一种或几种。其中，具体地，金属氧化物可以为选自Ce〇2、Sn〇2和 SnO中的一种或几种，硫酸盐可以为硫酸钡和/或硫酸钙，硝酸盐可以为选自、硝酸铵、硝酸 钙和硝酸钡中的一种或几种，卤化物可以为氟化钙和/或氯化钡。
[0031] 优选情况下，金属氧化物可以为SnO,硫酸盐可以为硫酸钙，硝酸盐可以为硝酸钙， 卤化物可以为氟化钙，上述种类的澄清剂可以更有效地帮助