CN113015710A - 玻璃组合物 - Google Patents

玻璃组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN113015710A
CN113015710A CN201980074956.7A CN201980074956A CN113015710A CN 113015710 A CN113015710 A CN 113015710A CN 201980074956 A CN201980074956 A CN 201980074956A CN 113015710 A CN113015710 A CN 113015710A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass article
glass
equal
less
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980074956.7A
Other languages
English (en)
Inventor
B·F·波顿
M·F·克罗尔
K·梅罗特拉
K·R·罗辛顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN113015710A publication Critical patent/CN113015710A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/02Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements
    • G02B27/0944Diffractive optical elements, e.g. gratings, holograms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2204/00Glasses, glazes or enamels with special properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

一种玻璃制品,其具有约61重量%至约62重量%的SiO2;约18重量%至约18.4重量%的Al2O3;约7.1重量%至约8.3重量%的B2O3;约1.9重量%至约2.2重量%的MgO;约6.5重量%至约6.9重量%的CaO;约2.5重量%至约3.6重量%的SrO;约0.6重量%至约1.0重量%的BaO;和约0.1重量%至约0.2重量%的SnO2,在约589nm的光学波长下的约1.515至约1.517的折射率;约57至约67的VD;在约200mm的部件直径内的小于或等于约5μm的总厚度变化,在约200mm的部件直径内的小于或等于约20μm的翘曲,以及小于或等于约0.1弧分的楔度。

Description

玻璃组合物
本申请要求2018年11月13日提交的系列号为62/760567的美国临时申请的优先权权益,本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。
技术领域
本公开的实施方式涉及玻璃片和玻璃基材。更具体地,本公开的实施方式涉及用于基于光学导光的增强现实光学装置以及用于移动装置的基于光学导光的背光的玻璃晶片或玻璃面板。
背景技术
许多新兴应用,例如,基于光学导光的增强现实光学装置和移动装置的基于光学导光的背光,其要求玻璃制品(例如,玻璃晶片或玻璃面板)的折射率属性类似于传统的光学玻璃,同时还具有薄的平面形状(例如,薄玻璃晶片或薄玻璃面板)。此类应用还要求与平面性和光滑性相关的严格几何属性,并且还要求玻璃折射率与合适的光学聚合物匹配,其中聚合物用作实现附加光学功能(例如,透镜阵列、表面起伏光栅、全息图、全息光栅等)的介质。
因此,本领域需要折射率属性类似于传统光学玻璃,同时还具有薄的平面形状并具有其他有利性质和特性的玻璃制品。
发明内容
一种玻璃制品,其包括:约61重量%至约62重量%的SiO2;约18重量%至约18.4重量%的Al2O3;约7.1重量%至约8.3重量%的B2O3;约1.9重量%至约2.2重量%的MgO;约6.5重量%至约6.9重量%的CaO;约2.5重量%至约3.6重量%的SrO;约0.6重量%至约1.0重量%的BaO;和约0.1重量%至约0.2重量%的SnO2
一种玻璃制品,其包括:约55重量%至约68重量%的SiO2;约16重量%至约20重量%的Al2O3;约6重量%至约9.5重量%的B2O3;约1.0重量%至约3.0重量%的MgO;约5.5重量%至约8.0重量%的CaO;约1.5重量%至约4.5重量%的SrO;约0.1重量%至约2.0重量%的BaO;和约0.01重量%至约0.5重量%的SnO2,其中,所述玻璃制品在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517,其中,所述玻璃制品的VD为约57至约67,并且其中,所述玻璃具有下述成形时的几何性质:(a)在约200mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm,(b)在约200mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm,以及(c)楔度小于或等于约0.1弧分。
一种玻璃制品,其包括:在约589nm的光学波长下的约1.515至约1.517的折射率;约57至约67的VD;以及下述成形时的几何性质:(a)在约200mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm,(b)在约200mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm,以及(c)小于或等于约0.1弧分。
实施方式。
附图说明
通过参考附图描绘的本公开的示例性实施方式,可以理解如上文简要概括并且在下文更详细论述的本公开的实施方式。附图仅说明了本公开的典型实施方式,并且不应被认为是对范围的限制,因为本公开可以允许其他同样有效的实施方式。
图1根据本公开的一些实施方式,描绘了玻璃-聚合物堆叠体的图示;
图2根据本公开的一些实施方式,描绘了具有光学结构的玻璃-聚合物堆叠体的图示;
图3根据本公开的一些实施方式,描绘了具有光学结构的玻璃-聚合物堆叠体的图示;
图4根据本公开的一些实施方式,描绘了具有光学结构的玻璃-聚合物-玻璃堆叠体的图示;
图5示出了用于以熔融拉制过程制造精密片的成形芯管(mandrel)的图示;并且
图6示出了沿着位置6截取的图1的成形芯管的截面图。
为了便于理解,在可能的情况下使用了相同的附图标记,以表示附图共有的相同要素。附图未按比例绘制,并且为了清楚起见可以简化。本文公开的任何实施方式的任何要素和特征可以有利地包含到其他实施方式中而无需进一步陈述。
具体实施方式
下面将详细说明本公开的实施方式,这些实施方式的实例在附图中示出。只要可能,在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。但是,本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。
本文中,范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时,另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地,当用先行词“约”将数值表示为近似值时,应理解具体数值构成了另一个实施方式。还应理解,每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。
本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶、底、垂直、水平——仅仅是参照绘制的附图而言,并不用来暗示绝对的取向。
除非另有明确说明,否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行,或者对于任何装置,需要具体的取向。因此,如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序,或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向,或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序,或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向,那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础,包括:涉及步骤安排的逻辑问题、操作流程、组件的顺序或组件的取向问题;由语法组织或标点派生的明显含义问题和说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。
除非文中另有明确说明,否则如本文中所用的单数形式的“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指代形式。因此,例如,提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面,除非文本中有另外的明确表示。
图1根据本公开的一些实施方式,描绘了玻璃-聚合物堆叠体100的示意图。玻璃-聚合物堆叠体100包括玻璃制品102以及在玻璃制品表面的顶部上的聚合物材料104。在一些实施方式中,玻璃制品102可以是玻璃片。在一些实施方式中,玻璃片可以是使用本文所述的玻璃制造设备形成的熔合玻璃片。玻璃制品102包括第一主表面110,与第一主表面110相背的第二主表面112,以及在第一主表面110与第二主表面112之间延伸的边缘表面114。在某些示例性实施方式中,玻璃制品102具有厚度(即,在第一主表面110与第二主表面112之间的距离),其小于约1mm。在一些实施方式中,玻璃制品102的厚度为约0.1mm至约1mm,或约0.2mm至约1mm,或约0.3mm至约1mm,或约0.4mm至约1mm,或约0.5mm至约1mm,或约0.6mm至约1mm,或约0.7mm至约1mm,或约0.8mm至约1mm,或约0.9mm至约1mm。
在一些实施方式中,玻璃制品102的厚度为约0.1mm至约0.9mm,或约0.1mm至约0.8mm,或约0.1mm至约0.7mm,或约0.1mm至约0.6mm,或约0.1mm至约0.5mm,或约0.1mm至约0.4mm,或约0.1mm至约0.3mm,或约0.1mm至约0.2mm。
在一些实施方式中,玻璃制品102包含以下物质(或者由以下物质组成,或者基本上由以下物质组成):约61重量%至约62重量%的SiO2,约18重量%至约18.4重量%的Al2O3,约7.1重量%至约8.3重量%的B2O3,约1.9重量%至约2.2重量%的MgO,约6.5重量%至约6.9重量%的CaO,约2.5重量%至约3.6重量%的SrO,约0.6重量%至约1.0重量%的BaO,以及约0.1重量%至约0.2重量%的SnO2
在一些实施方式中,玻璃制品102包含以下物质(或者由以下物质组成,或者基本上由以下物质组成):约67.8摩尔%至约68.2摩尔%的SiO2,约11.6摩尔%至约11.9摩尔%的Al2O3,约6.7摩尔%至约7.8摩尔%的B2O3,约3.1摩尔%至约3.6摩尔%的MgO,约7.0摩尔%至约7.6摩尔%的CaO,约1.6摩尔%至约2.3摩尔%的SrO,约0.3摩尔%至约0.4摩尔%的BaO,以及约0.05摩尔%至约0.2摩尔%的SnO2
在本文所述的一些玻璃组合物中,SiO2起到基础玻璃成形剂的作用。在一些实施方式中,玻璃制品102包含约55重量%至约68重量%的SiO2,或者优选约61重量%至约62重量%的SiO2
Al2O3是用来制造本文所述的玻璃的另一种玻璃成形剂。在一些实施方式中,玻璃制品102包含约16重量%至约20重量%的Al2O3
B2O3同时是玻璃成形剂和助熔剂,其有助于熔化和降低熔化温度。B2O3对液相线温度和粘度均有影响。增加B2O3可用于增加玻璃的液相线粘度。在一些实施方式中,玻璃制品102包含约6重量%至约9.5重量%的B2O3,或者优选约7.1重量%至约8.3重量%的B2O3
在一些实施方式中,玻璃制品102包含三种碱土金属氧化物:MgO、CaO、SrO和BaO。碱土金属氧化物使玻璃具有各种对于熔化、澄清、成形和最终用途而言重要的性质。
在一些实施方式中,玻璃制品102包含约1重量%至约3重量%的MgO,或者优选约1.9重量%至约2.2重量%的MgO。
在一些实施方式中,玻璃制品102包含约5.5重量%至约8重量%的CaO,或者优选约6.5重量%至约6.9重量%的CaO。
在一些实施方式中,玻璃制品102包含约1.5重量%至约4.5重量%的SrO,或者优选约2.5重量%至约3.6重量%的SrO。
在一些实施方式中,玻璃制品102包含约0.1重量%至约2重量%的BaO,或者优选约0.6重量%至约1.0重量%的BaO。
在一些实施方式中,玻璃制品102包含约0.01重量%至约0.5重量%的SnO2,或者优选约0.1重量%至约0.2重量%的SnO2
在一些实施方式中,玻璃制品102在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517。折射率定义为n=c/v,其中c是光在真空中的速度,并且v是光在受试介质中的相速度。在一些实施方式中,玻璃制品102在约589nm的光学波长下的折射率为约1.516至约1.517。在一些实施方式中,玻璃制品102在约589nm的光学波长下的折射率为约1.5155至约1.5175。
在一些实施方式中,玻璃制品102的阿贝数(VD)为约57至约67。在一些实施方式中,玻璃制品102的阿贝数(VD)为约60至约64。如本文所用,阿贝数(VD)也被称为透明材料的V数或倒色散系数,其是材料色散(折射率相对于波长的变化)的量度。材料的阿贝数定义为:
Figure BDA0003064534370000051
其中,D、nF和nC是材料在夫琅和费(Fraunhofer)D谱线、F谱线和C谱线(分别为589.3nm、486.1nm和656.3nm)波长下的折射率。
在一些实施方式中,玻璃制品102具有成形时的几何性质,即,在约200mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm。在一些实施方式中,玻璃制品102具有成形时的几何性质,即,在约300mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm。
翘曲定义为:对于玻璃制品102,如118(图1中)处指示的负的平面外最大值与如116处指示的正的平面外最大值之间的差。在一些实施方式中,玻璃制品102具有成形时的几何性质,即,在约200mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm。在一些实施方式中,玻璃制品102具有成形时的几何性质,即,在约300mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm。
在一些实施方式中,所述部件涉及形成玻璃制品102的玻璃片(或其一部分)的限定尺寸(例如,200mm或300mm的直径)。在一些实施方式中,所述部件涉及从较大直径的玻璃片(例如,200mm或300mm的直径)切割出的玻璃制品102。
在一些实施方式中,玻璃制品102具有成形时的几何性质,即,楔度小于或等于约0.1弧分。如本文所用,楔度是指玻璃制品的外边缘所限定的玻璃制品的“机械轴”与光学表面所限定的光学轴之间的不对称度。
在一些实施方式中,玻璃制品102包括以下形状中的一种:圆形、矩形、正方形、三角形或自由形式(例如,不为圆形、矩形、正方形、三角形的任何形状)。平面玻璃部件的形状仅受用于生产平面玻璃部件的玻璃成形/切割技术限制。
在一些实施方式中,如图1所示,在玻璃制品102的第一主表面110的顶部上(即,与第一主表面110直接接触)设置聚合物材料104。在一些实施方式中,聚合物材料104具有与玻璃制品102相似的折射率性质。在一些实施方式中,聚合物材料104在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517。在一些实施方式中,聚合物材料104在约589nm的光学波长下的折射率为约1.516至约1.517。在一些实施方式中,玻璃制品102在约589nm的光学波长下的折射率为约1.5155至约1.5175。
在一些实施方式中,聚合物材料包括至少一种光学结构。图2-3根据本公开的一些实施方式,描绘了具有至少一种光学结构106的玻璃-聚合物堆叠体100的图示。在一些实施方式中,光学结构106可使用诸如纳米复制技术和全息技术之类的技术来形成。图2描绘了具有表面起伏光学结构的玻璃-聚合物堆叠体100。在一些实施方式中,表面起伏光学结构是光栅。在一些实施方式中,光学结构106是光学全息结构。图3描绘了在聚合物的体积中具有多个光学结构的玻璃-聚合物堆叠体100,所述多个光学结构例如光栅和光学全息结构(或全息图)。在一些实施方式中,在玻璃-聚合物堆叠体100的聚合物材料104的层中可记录多个全息图。
在一些实施方式中,玻璃-聚合物堆叠体不限于如图1-3所示的单玻璃制品102的层和单个光学材料104的层。在一些实施方式中,玻璃-聚合物堆叠体可以包括多个玻璃制品102的层和/或多个光学材料层104。在一些实施方式中,还可堆叠多个玻璃-聚合物层(例如,玻璃-聚合物-玻璃,或者玻璃-聚合物-玻璃-聚合物),以允许在堆叠体的单独且不同的物理层中生产多个全息限定的光学结构。例如,图4根据本公开的一些实施方式,描绘了具有光学结构的玻璃-聚合物-玻璃堆叠体的图示。
本文所述的实施方式有利地提供了具有本文所述的组成和属性的玻璃制品。这些属性连同能够生产任意形状的玻璃制品的能力对于诸如用于基于光学导光的增强现实光学装置以及用于移动装置的基于光学导光的背光之类的应用是明显的优势。将玻璃的光学属性与成形时的有利的玻璃制品几何属性组合的能力能够实现成本最低的光导解决方案路径,其保留了玻璃板内的光线角度,使得离开堆叠体的光线全部维持它们的相对对准。
在一个实施方式中,示例性的玻璃通过熔合过程被制造成片材。熔合拉制过程可以得到原始的、经火抛光的玻璃表面,其减少了对高分辨率TFT背板和滤色器的表面介导的畸变。图5是在非限制性熔合拉制过程中的成形芯管或等压槽的示意图。图6是等压槽在图5中的位置506附近的截面示意图。玻璃从进口501引入,沿着由堰壁509形成的槽504的底部流到压缩端502。玻璃在等压槽的任一侧溢流过堰壁509(参见图6),并且这两股玻璃流在根部510处结合或熔合。在等压槽的任一端部处的边缘引导件503用于冷却玻璃并且使得在边缘处产生较厚的条带,该条带被称为凸缘。凸缘通过牵拉辊被向下牵拉,因此能够在高粘度下形成片材。通过调整片材被拉离等压槽时的速率,可使用熔合拉制过程在固定熔化速率下生产极宽范围的厚度。
在本文中可以使用下拉片材拉制工艺,尤其是第3,338,696号和第3,682,609号美国专利(均授予Dockerty)中所述的熔合过程,所述文献通过引用纳入。不囿于任何特定的工作原理,认为熔合过程可生产不需要抛光的玻璃基材。现有的玻璃基材抛光能够生产平均表面粗糙度大于约0.5nm(Ra)的玻璃基材,所述粗糙度通过原子力显微镜法测量。通过熔合过程生产的玻璃基材的平均表面粗糙度小于0.5nm,这通过原子力显微镜法测量。所述基材还具有小于或等于150psi的平均内应力,其通过光学延迟测量。当然,本文所附的权利要求不应限制到熔合工艺,因为本文所述的实施方式同样可用于其他成形工艺,例如但不限于浮法成形工艺。
在一个实施方式中,使用熔合过程将示例性的玻璃制造成片材形式。虽然示例性的玻璃可与熔合过程相容,但是它们也可以通过不同的制造工艺制造成片材或其他器具。这些工艺包括狭缝拉制、浮法、辊轧和本领域技术人员已知的其他片材成形工艺。
相对于用于形成玻璃片的这些替代方法,上文所述的熔合工艺能够形成具有原始表面的极薄、极平坦、极均匀的片材。狭缝拉制也可得到原始表面,但由于孔口形状随着时间变化,挥发性碎屑在孔口-玻璃界面处积聚以及形成孔口以输送完全平坦的玻璃所遇到的困难,因此经狭缝拉制的玻璃的尺寸均匀性和表面品质一般次于经熔合拉制的玻璃。浮法工艺能够输送极大的均匀片材,但是表面因为在一侧接触浮浴,以及在另一侧暴露于来自浮浴的凝结产物而被显著损坏。这意味着浮法玻璃需经过抛光来用于高性能显示应用。
熔合过程可涉及玻璃从高温迅速冷却,从而得到高的假想温度Tf。假想温度可被认为代表了玻璃的结构状态与若在关注温度下完全松弛时所假定的状态之间的差异。将玻璃化转变温度为Tg的玻璃重新加热到工艺温度Tp,以使得Tp<Tg≤Tf可受到玻璃粘度的影响。由于Tp<Tf,因此玻璃的结构状态在Tp时不平衡,并且玻璃将向着Tp时平衡的结构状态自发松弛。该松弛的速率与Tp时的玻璃的有效粘度成反比,因此高粘度得到了慢的松弛速率,而低粘度得到了快的松弛速率。有效粘度与玻璃的假想温度成反比,因此低假想温度得到了高粘度,而高假想温度得到了相对较低的粘度。因此,Tp时的松弛速率与玻璃的假想温度成正比。引入高假想温度的过程使得在Tp下再加热玻璃时得到了比较高的松弛速率。
减小Tp时的松弛速率的一种方式是增加该温度下玻璃的粘度。玻璃的退火点代表了玻璃粘度为1013.2泊时的温度。随着温度下降到低于退火点,过冷熔体的粘度增加。在低于Tg的固定温度下,退火点较高的玻璃的粘度高于退火点较低的玻璃的粘度。因此,增大退火点可以增大基材玻璃在Tp时的粘度。一般地,增大退火点所需的组成变化也增大了所有其他温度下的粘度。在一个非限制性实施方式中,通过熔合过程制造的玻璃的假想温度对应于约1011-1012泊的粘度,因此,可与熔合相容的玻璃的退火点增大一般也增大了其假想温度。对于给定的玻璃,无论成形工艺如何,在低于Tg的温度下,较高的假想温度导致得到较低的粘度,因此,增大假想温度与原本通过增大退火点来实现粘度增加相违背。为了使Tp时的松弛速率显著变化,一般需要对退火点做出相对较大的改变。示例性玻璃的一个方面是其退火点大于或等于约790℃、795℃、800℃或805℃。不囿于任何特定的工作原理,认为这种高退火点在低温TFT加工(例如,典型的低温多晶硅快速热退火循环)期间得到了可接受的低的热松弛速率。
除了对假想温度的影响,增大退火点也升高了整个熔化和成形系统的温度,尤其是等压槽上的温度。例如,Eagle
Figure BDA0003064534370000091
玻璃和LotusTM玻璃[纽约州康宁,康宁股份有限公司(Corning Incorporated)]的退火点相差约50℃,并且它们被输送到等压槽时的温度也相差约50℃。当长时间保持在高于约1310℃时,形成等压槽的锆石耐火材料显示出热蠕变,该蠕变可因等压槽自身的重量加上等压槽上的玻璃重量而加速。示例性玻璃的第二方面是它们的输送温度低于或等于约1350℃、或1345℃、或1340℃、或1335℃、或1330℃、或1325℃、或1320℃、或1315℃、或1310℃。该输送温度可以允许长时间的生产活动而不需要更换等压槽或延长等压槽更换之间的时间。

Claims (25)

1.一种玻璃制品,其包括:
约61重量至约62重量%的SiO2
约18重量%至约18.4重量%的Al2O3
约7.1重量%至约8.3重量%的B2O3
约1.9重量%至约2.2重量%的MgO;
约6.5重量%至约6.9重量%的CaO;
约2.5重量%至约3.6重量%的SrO;
约0.6重量%至约1.0重量%的BaO;和
约0.1重量%至约0.2重量%的SnO2
2.如权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517。
3.如权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品在约589nm的光学波长下的折射率为约1.516至约1.517。
4.如权利要求1所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品在约589nm的光学波长下的折射率为约1.5155至约1.5175。
5.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品的阿贝数(VD)为约57至约67。
6.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品的VD为约60至约64。
7.如权利要求1-4中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品具有下述成形时的几何性质:
(a)在约200mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm;
(b)在约200mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm;和
(c)小于或等于约0.1弧分的楔度。
8.如权利要求1-7中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品的厚度为约0.1mm至约1mm。
9.如权利要求2所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品包括具有聚合物材料的表面,所述聚合物材料在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517。
10.一种玻璃制品,其包括:
约55重量%至约68重量%的SiO2
约16重量%至约20重量%的Al2O3
约6重量%至约9.5重量%的B2O3
约1.0重量%至约3.0重量%的MgO;
约5.5重量%至约8.0重量%的CaO;
约1.5重量%至约4.5重量%的SrO;
约0.1重量%至约2.0重量%的BaO;和
约0.01重量%至约0.5重量%的SnO2
其中,所述玻璃制品在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517,
其中,所述玻璃制品的VD为约57至约67,并且
其中,所述玻璃具有下述成形时的几何性质:(a)在约200mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm,(b)在约200mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm,以及(c)楔度小于或等于约0.1弧分。
11.如权利要求10所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品的厚度为约0.1mm至约1mm。
12.如权利要求10-11中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品包括具有聚合物材料的表面,所述聚合物材料在约589nm的光学波长下的折射率为约1.515至约1.517。
13.一种玻璃制品,其包括:
在约589nm的光学波长下的约1.515至约1.517的折射率;
约57至约67的VD;和
下述成形时的几何性质:(a)在约200mm的部件直径内的总厚度变化小于或等于约5μm,(b)在约200mm的部件直径内的翘曲小于或等于约20μm,以及(c)小于或等于约0.1弧分。
14.如权利要求13所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品的厚度为约0.1mm至约1mm。
15.如权利要求13所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品包括具有聚合物材料的表面,所述聚合物材料在约589nm的光学波长下的折射率为约1.516至约1.517。
16.如权利要求13-16中任一项所述的玻璃制品,其中,所述聚合物材料包括至少一种光学结构。
17.如权利要求16所述的玻璃制品,其中,所述光学结构包括表面起伏结构。
18.如权利要求16所述的玻璃制品,其中,所述表面起伏结构包括光栅。
19.如权利要求16所述的玻璃制品,其中,所述光学结构包括光学全息结构。
20.如权利要求16所述的玻璃制品,其中,所述光学结构包括光栅和全息图。
21.如权利要求13-20中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品包括:约61重量%至约62重量%的SiO2,约18重量%至约18.4重量%的Al2O3,约7.1重量%至约8.3重量%的B2O3,约1.9重量%至约2.2重量%的MgO,约6.5重量%至约6.9重量%的CaO,约2.5重量%至约3.6重量%的SrO,约0.6重量%至约1.0重量%的BaO,和约0.1重量%至约0.2重量%的SnO2
22.如权利要求13-20中任一项所述的玻璃制品,其中,所述玻璃制品包括约55重量%至约68重量%的SiO2,约16重量%至约20重量%的Al2O3,约6重量%至约9.5重量%的B2O3,约1.0重量%至约3.0重量%的MgO,约5.5重量%至约8.0重量%的CaO,约1.5重量%至约4.5重量%的SrO,约0.1重量%至约2.0重量%的BaO,和约0.01重量%至约0.5重量%的SnO2
23.如权利要求13所述的玻璃制品,其包括多个交替的玻璃制品层和聚合物材料层。
24.如权利要求23所述的玻璃制品,其中,玻璃-聚合物堆叠体的最终层是玻璃制品层。
25.如权利要求23所述的玻璃制品堆叠体,其中,玻璃-聚合物堆叠体的最终层是聚合物材料层。
CN201980074956.7A 2018-11-13 2019-10-23 玻璃组合物 Pending CN113015710A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862760567P 2018-11-13 2018-11-13
US62/760,567 2018-11-13
PCT/US2019/057584 WO2020101849A1 (en) 2018-11-13 2019-10-23 Glass composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113015710A true CN113015710A (zh) 2021-06-22

Family

ID=68542823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980074956.7A Pending CN113015710A (zh) 2018-11-13 2019-10-23 玻璃组合物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200148580A1 (zh)
EP (1) EP3880617A1 (zh)
JP (1) JP2022511711A (zh)
KR (1) KR20210091715A (zh)
CN (1) CN113015710A (zh)
TW (1) TW202031612A (zh)
WO (1) WO2020101849A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338696A (en) 1964-05-06 1967-08-29 Corning Glass Works Sheet forming apparatus
BE757057A (fr) 1969-10-06 1971-04-05 Corning Glass Works Procede et appareil de controle d'epaisseur d'une feuille de verre nouvellement etiree
JP3988456B2 (ja) * 2001-12-21 2007-10-10 日本電気硝子株式会社 ガラス及びディスプレイ用ガラス基板
JP6037117B2 (ja) * 2012-12-14 2016-11-30 日本電気硝子株式会社 ガラス及びガラス基板
TWI774655B (zh) * 2016-02-22 2022-08-21 美商康寧公司 無鹼硼鋁矽酸鹽玻璃
JP2018039701A (ja) * 2016-09-08 2018-03-15 日本電気硝子株式会社 マイクロ流路デバイス用ガラス基板
JP2018177556A (ja) * 2017-04-05 2018-11-15 日本電気硝子株式会社 ガラス基板

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020101849A1 (en) 2020-05-22
TW202031612A (zh) 2020-09-01
JP2022511711A (ja) 2022-02-01
KR20210091715A (ko) 2021-07-22
US20200148580A1 (en) 2020-05-14
EP3880617A1 (en) 2021-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7512893B2 (ja) 光学ガラスおよび光学部品
JP5733639B2 (ja) ガラス基板
TWI388518B (zh) 穩定玻璃片及其製造方法
JP5656080B2 (ja) ガラス基板の製造方法
JP4753067B2 (ja) 板ガラスの成形方法
US20190062200A1 (en) High strength ultrathin glass and method of making the same
KR101326978B1 (ko) 글래스 기판의 제조 방법
US9701568B2 (en) Highly refractive thin glasses
EP3587364B1 (en) Continuous method of making glass ribbon
US20200325063A1 (en) Optical glass and optical member
KR20080029898A (ko) 렌즈 및 그의 제조 방법
US11629089B2 (en) Plate glass
CN113015710A (zh) 玻璃组合物
US20210094865A1 (en) Methods of forming glass-polymer stacks for holographic optical structure
WO2011122500A1 (ja) 偏光ガラスの製造方法
TWI786235B (zh) 玻璃製成形模型
JP7511487B2 (ja) ガラスリボンを連続的に製造する方法および同ガラスリボンから製造された延伸済みのガラス物品
TWI850213B (zh) 光學玻璃及光學構件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210622