无碱的硼磷硅酸盐玻璃的制作方法_3

文档序号:9601970阅读:来源:国知局
% -约35摩尔%B203。
[0037] 五氧化二磷(P205)是这些玻璃中结合的第四种网络形成剂。P205在玻璃网络中采 用准四面体结构;S卩,它与4个氧原子配位,但其中只有3个氧原子与网络的其余部分连 接。第四个氧是端接氧,其与磷阳离子形成双键。在玻璃网络中,硼与磷缔合可导致以四面 体构造的这些网络形成剂相互稳定化,如使用Si02的情况那样。类似于B203,在玻璃网络 中结合P205对于降低杨氏模量和剪切模量是非常有效的。在一些实施方式中,本文所述的 玻璃包含大于0摩尔%至约20摩尔%P205,以及在其它实施方式中,约3摩尔%-约20 摩尔%P205。
[0038] 类似于B203,碱土氧化物(MgO、CaO和SrO)也改善玻璃的熔融性能。然而,它们 也作用于提高CTE以及杨氏模量和剪切模量。在一些实施方式中,本文所述的玻璃包含最 高达约5摩尔%MgO,最高达约10摩尔%CaO,和最高达约5摩尔%SrO,且在其它实施方 式中,包含最高达约5摩尔%MgO,最高达约0. 2摩尔%CaO,和最高达约0. 2摩尔%SrO。 在一些实施方式中,Mg0、Ca0和SrO的总量小于或等于约0.2摩尔%。在其它实施方式中, 碱土氧化物只以痕量污染物水平(即,<lOOpprn)存在。又在其它实施方式中,玻璃基本 上不含碱土氧化物。
[0039] 玻璃还可包含较低浓度的至少一种澄清剂例如Sn02,Ce02,As203,Sb205,Cl,F等, 从而有助于在熔融过程中消除气体包含物。在一些实施方式中,玻璃可包含最高达约0.7 摩尔%Sn02,最高达约0. 5摩尔%As203,和/或最高达约0. 5摩尔%Sb203。在其它实施方 式中,至少一种澄清剂可包含最高达约0. 2摩尔%Sn02。
[0040] 还可在熔融器中通过热的玻璃与基于氧化锆的耐火材料的接触来引入少量的 Zr02,因此监控玻璃中氧化锆的浓度对于判断储槽随时间的损蚀可能至关重要。在一些实 施方式中,玻璃可包含最高达约〇. 1摩尔%Zr02。玻璃还可包含较低浓度的Fe203,因为该 材料是批料材料中的常见杂质。在一些实施方式中,玻璃可包含最高达约0. 5摩尔%Fe203。
[0041] 表la.玻璃的示例性组成。
[0042]
[0043] 表la.续
[0044]
[0045] 表lb.玻璃的示例性组成。
[0046]
[0050] 表lc.玻璃的示例性组成。
[0051]
[0056] 表Id.续
[0057]
[0063] 表2.表la_d中所;玻璃的性质。
[0064]
[0070] 表 2.续
[0071]
[0076]
[0081] 还提供制备本文所述的玻璃的方法。所述方法包含提供玻璃熔体,该玻璃熔体包 含A1203和P205中的至少一种以及SiO2、B203,其中该玻璃熔体基本上不含碱金属改性剂, 和下拉该玻璃熔体来形成玻璃。在一些实施方式中,下拉该玻璃的步骤包含狭缝拉制玻璃 熔体,且在其它实施方式中,包含对玻璃熔体进行熔合拉制。
[0082] 在一些实施方式中,所述方法还包含提供芯体玻璃熔体,并熔合拉制该芯体玻璃 熔体来形成芯体玻璃,该芯体玻璃的热膨胀系数小于包覆玻璃的热膨胀系数。然后,熔合拉 制包覆玻璃熔体来形成包覆玻璃层,由此包覆玻璃层环绕芯体玻璃。包覆玻璃层处于至少 约400MPa的压缩应力下。
[0083] 因为基本上不含碱金属,本文所述的玻璃适用于薄膜晶体管(TFT)显示器应用。 这些应用需要无碱的界面,这是因此碱性离子的存在会毒害薄膜晶体管。因此,离子交换 的、含碱的玻璃不适用于这种应用。使用本文所述的无碱玻璃作为包覆层的玻璃层压件提 供强化的玻璃产品以及无碱的界面。在一些实施方式中,无碱的玻璃还具有高退火点和应 变点以减少热压实,这对于TFT显示器基材而言是理想的。本文所述的玻璃还可用于滤色 片晶体管基材、盖板玻璃,或各种电子装置中的触摸界面。
[0084] 虽然为了说明给出了典型的实施方式,但是前面的描述不应被认为是对本说明书 或所附权利要求书的范围的限制。因此,在不偏离本说明书或者所附权利要求书的精神和 范围的情况下,本领域的技术人员可想到各种改进、修改和替换形式。
【主权项】
1. 一种玻璃,所述玻璃包含:约50摩尔% -约75摩尔%Si02;大于0摩尔%至约 20摩尔%Α1203;大于0摩尔%至约35摩尔%Β203;大于0摩尔%至约20摩尔%Ρ205;最高 达约5摩尔%MgO;最高达约10摩尔%CaO;最高达约5摩尔%SrO;最高达约0. 5摩尔% Fe203;和最高达约0. 1摩尔%Zr02,其中该玻璃基本上不含碱金属改性剂。2. 如权利要求1所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃的杨氏模量小于约78GPa。3. 如权利要求2所述的玻璃,其特征在于,所述杨氏模量小于约60GPa。4. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃在约20°C-约300°C的 温度范围中平均的热膨胀系数小于约38x10 7°C。5. 如权利要求4所述的玻璃,其特征在于,所述在约20°C-约300°C的温度范围中平均 的热膨胀系数小于约20x10 7°C。6. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃还包含至少一种澄清 剂。7. 如权利要求6所述的玻璃,其特征在于,所述至少一种澄清剂包含SnO2、Ce02、As203、 Sb205、Cl和F中的至少一种。8. 如权利要求7所述的玻璃,其特征在于,所述至少一种澄清剂包含最高达约0. 7摩 尔%Sn02,最高达约0. 5摩尔%As203,和最高达约0. 5摩尔%Sb203中的至少一种。9. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃中MgO、CaO和SrO的 总量小于或等于约〇. 2摩尔%。10. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃基本上不含碱土改性 剂。11. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃包含:约55摩 尔% -约72摩尔%Si02;大于0摩尔%至约16摩尔%A1 203;约8摩尔% -约35摩尔% 82〇3;约3摩尔% -约20摩尔%P205;最高达约5摩尔%MgO;最高达约0. 2摩尔%CaO;最 高达约0. 2摩尔%SrO;最高达约0. 2摩尔%Sn02^高达约0. 1摩尔%ZrO2;和任选的, 至少一种澄清剂。12. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃形成包含芯体玻璃的 玻璃层压件中的包覆层,其中该芯体玻璃的热膨胀系数大于该包覆层的热膨胀系数。13. 如权利要求12所述的玻璃,其特征在于,所述包覆层处于至少约lOOMPa的压缩应 力下。14. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃形成滤色片晶体管基 材、盖板玻璃或触摸界面中的至少一部分。15. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃的应变点低于 800。。。16. 如前述权利要求中任一项所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃的液相线粘度是至少 150千泊。17. 如权利要求16所述的玻璃,其特征在于,所述玻璃是可以下拉的。18. -种包含SiO2、B203、A1203和P205的玻璃,其特征在于,该玻璃基本上不含碱金属改 性剂,且其中该玻璃具有下述性质中的至少一种:杨氏模量小于约78GPa和在约20°C-约 300°C的温度范围中平均的热膨胀系数小于约38x10 7°C。19. 如权利要求18所述的玻璃,其
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