多晶系透明陶瓷基板的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种陶瓷基材的制造方法，特别是关于一种多晶系透明陶瓷基材的 制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来随着行动装置产业的蓬勃扩展，世界各国相继投入轻薄、高效率及长寿命 的新式行动装置的开发。面板产品也因具备轻薄的需求，而成为多个国主要产业发展的重 点。其对于耐用耐刮及高透光的要求也越来越高。
[0003]然而，现今的显示面板在屏幕透光板的部分，大多使用玻璃制成，在使用一段时间 后，经常会有刮伤或因掉落或碰撞而破裂的情形。而时下使用的屏幕保护贴，又帮助有限， 仅能替代接受轻微刮损，在使用中的碰撞或摔落，仍然会使面板的屏幕碎裂。另一方面，其 价钱也经常不便宜。
[0004]针对前述W玻璃使用为屏幕透光板的缺点，产业界又发展出藍宝石透明基板（或 称藍宝石基板）。但是，由于藍宝石为单晶结构，其可制作的基板面积受到严格的限制，而且 制作成本也高。
[0005] 因此，如何开发出一种显示面板使用的屏幕用基材，相较于现有面板的屏幕，不但 制造简单，且具有硬度高不易刮伤或破裂、光学上的可见光高透光率、价钱相对便宜等优 势，便成为显示面板技术与制造产业上一个重要的发明创新思考及突破方向。
[0006]有鉴于上述现有的显示面板屏幕用基材存在的问题，本发明人基于从事此类产品 设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加W研究创新，W期创 设一种新的多晶系透明陶瓷基板的制造方法，能够改进一般现有的显示面板屏幕用基材， 使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确 具实用价值的本发明。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于，克服现有的显示面板屏幕用基材存在的问题，而提供一 种多晶系透明陶瓷基板的制造方法，其包括下列步骤；提供配方材料；形成浆料（slurry); 成型生胚体；W及形成多晶系透明陶瓷基材。制造方法中形成多晶系透明陶瓷基材步骤又 包括有进行烧除（debinder);进行预烧（pre-sintering);及进行烧成（sintering)的子 步骤，W将生胚体制造成为多晶系透明陶瓷基材。本发明所要解决的技术问题是使本发明 的制造方法的实施，具有系统架构简单且架设容易的优势，且W本发明的制造方法所制造 出的多晶系透明陶瓷基材比起玻璃基材有较高硬度、有较强的抗折强度，有较佳的导热性 与散热性，有较好的耐酸碱能力，对可见光又具有高透光率。
[0008]本发明的目的及解决其技术问题是采用W下技术方案来实现的。依据本发明提供 的一种多晶系透明陶瓷基材的制造方法，其包括下列步骤：提供配方材料，其中配方材料是 包括氧化铅（Al2〇3)粉末及粉末状烧结助剂；形成浆料，其是将配方材料与混和剂进行混合 W形成浆料；成型生胚体，其是将浆料制作成生胚体；W及形成多晶系透明陶瓷基材，其是 依序执行进行烧除工艺、进行预烧工艺及进行烧成工艺等子步骤，将生胚体制造成为多晶 系透明陶瓷基材。
[0009] 本发明的目的及解决其技术问题还可采用W下技术措施进一步实现。
[0010] 前述的制造方法，其中该氧化铅粉末的纯度为4^99. 99% )，且平均粒径不大于 0. 5 微米（um,micro-meter)。
[0011] 前述的制造方法，其中该粉末状烧结助剂为氧化镇（MgO)粉末，其纯度为4N且平 均粒径小于或等于0. 5微米，又该氧化镇粉末与该氧化铅粉末的重量百分比为50ppm~ 3000卵m(亦即MgO/Al2〇3=SOppm~3000卵m)。
[0012] 前述的制造方法，其中该粉末状烧结助剂为氧化镇粉末及氧化铁（Ti〇2)粉末 的混合粉末，氧化镇粉末及氧化铁粉末的纯度为4N且平均粒径不大于0. 5微米，又该氧 化镇粉末及该氧化铁粉末加总的重量与该氧化铅粉末的重量的重量百分比为50ppm~ 3000卵m(亦即（Mg(HTi〇2)/Al2〇3=SOppm~3000卵m)。
[0013] 前述的制造方法，其中该混和剂为粘结剂、分散剂、塑化剂或溶剂，或前述二种W 上的混和物，且其中该粘结剂为聚己帰醇缩了醒（PVB)或压克力溶剂。
[0014] 前述的制造方法，其中该成型生胚体步骤是先W流延法（tapecasting)成型技术 将该浆料制作成至少一个生胚薄带，再对该生胚薄带进行裁切、堆找、加温及加压W成型该 生胚体，又其中的加温是将温度升温至摄氏50度~75度，加压是将压力升压至2000psi~ 1000 Opsi。
[0015] 前述的制造方法，其中该预烧工艺是在大气炉中进行，并且该生胚体是置放于该 大气炉中W氧化铅（AI2O3)或氧化铅狂r〇2)形成的透气承载治具化reathablesetter)上。
[0016] 前述的制造方法，其中该预烧工艺是将该大气炉中的温度升高至介于摄氏900 度~1100度间的温度下进行。
[0017] 前述的制造方法，其中该烧成工艺是在具有氮氨混和气体的气氛炉中进行，并 且该生胚体是置放于该气氛炉中W氮化测度脚、鹤（W)或鹤（W)合金形成的承载治具 (setter)上。
[0018] 前述的制造方法，其中该烧成工艺是在压力为0. 5atm~lOOOatm、氮氨混和气体 比例&/成=0~25wt%化与成的重量百分比为0~25% )及将温度升高至介于摄氏 1300度~2200度之下进行。
[0019] 前述的制造方法，所制成的该多晶系透明陶瓷基材，其厚度是介于0. 15毫米 (mm)~1. 5毫米之间。
[0020] 前述的制造方法，所制成的该多晶系透明陶瓷基材经研磨抛光后的表面粗糖度是 小于150奈米（nm)，且在厚度不大于0. 2毫米时，其对可见光的透光率是为88%W上。
[0021] 前述的制造方法，其所制成的该多晶系透明陶瓷基材，其内的晶粒的平均直径是 介于15微米~100微米之间。
[0022] 借由本发明的实施，至少可W达到下列进步功效：
[0023] 一、制造方法的系统架构简单且架设容易，不需复杂昂贵的组件，也不需精准校正 即可使用，大幅节省人力、物力与时间。
[0024] 二、所制造出的多晶系透明陶瓷基材的厚度可W自由调整，大幅增加产品应用范 围。
[00巧]H、所制造出的多晶系透明陶瓷基材对可见光具有高透光率。
[0026]四、所制造出的多晶系透明陶瓷基材，有较佳的导热性与散热性、有较好的耐酸碱 能力，硬度高，不易刮伤。
[0027] 五、所制造出的多晶系透明陶瓷基材，可制造出较藍宝石基板面积更大且成本也 较低的基板。
[0028] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予W实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，W下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【附图说明】
[0029] 图1是为本发明实施例的一种多晶系透明陶瓷基材的制造方法的步骤流程图。
[0030] 图2是为本发明实施例的一种形成多晶系透明陶瓷基材的子步骤流程图。
[0031] 图3是为本发明实施例的一种进行烧除工艺的温度与时间关系曲线图 (temperaturepro円Ie)。
[0032] 图4是为本发明实施例的一种进行预烧工艺的温度与时间关系曲线图。
[0033] 图5是为本发明实施例的一种进行烧成工艺的温度与时间关系曲线图。
[0034] 【主要元件符号说明】
[0035] SlOO:多晶系透明陶瓷基材的制造方法
[0036]SlO:提供配方材料
[0037]S20:形成浆料
[0038]S30:成型生胚体
[0039]S40:形成多晶系透明陶瓷基材
[0040]S41:进行烧除
[00川 S42:进行预烧
[0042]S43:进行烧成
【具体实施方式】
[0043]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，W下结 合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的多晶系透明陶瓷基板的制造方法其具体实施方 式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
[0044] 首先请参考如图1所示，为实施例的一种多晶系透明陶瓷基材的制造方法S100， 其包括下列步骤；提供配方材料（步骤S10);形成浆料（步骤S20);成型生胚体（步骤S30) 及形成多晶系透明陶瓷基材（步骤S40)。
[0045]如图1所示，提供配方材料（步骤S10)，其是W氧化铅（Al2〇3)粉末结合粉末状的 烧结助剂作为配方材料。其中氧化铅粉末的纯度可W为4^99. 99% )，且氧化铅粉末的平 均粒径不大于0. 5微米。
[0046] 所述的粉末状烧结助剂，可W为纯度为4N且平均粒径不大