TWI240712B - Low expansion glass-ceramics - Google Patents

Low expansion glass-ceramics Download PDF

Info

Publication number
TWI240712B
TWI240712B TW088118623A TW88118623A TWI240712B TW I240712 B TWI240712 B TW I240712B TW 088118623 A TW088118623 A TW 088118623A TW 88118623 A TW88118623 A TW 88118623A TW I240712 B TWI240712 B TW I240712B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass
patent application
scope
glass ceramics
item
Prior art date
Application number
TW088118623A
Other languages
English (en)
Inventor
Linda Ruth Pinckney
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
Application granted granted Critical
Publication of TWI240712B publication Critical patent/TWI240712B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

1240712 A7 __ B7 五、發明説明（/ ) 經濟部中央標达局Μ工消费合作社印¾ 發明領域： 本發明係關於透明低膨脹性尖晶石為主成份之玻璃陶 免材料。 發明背景：1997年3月21日申請之美國第〇9Λ)30863號專利申請案 在此加入作為參考之用，該專利揭示出能夠使用作為高溫 多石夕薄膜之基質。09/030863專利所揭示透明玻璃陶瓷具 有高應變點以及熱膨脹係數與多晶矽特別是高溫多矽相匹 配。揭示於09/030863專利之玻璃陶瓷膨脹性設計為與矽 之膨脹性非常相匹配(熱膨脹係數為32-42xl(T7)。 我們需要提供具有高應變點之玻璃陶瓷，其熱膨脹性 界於矽石與矽之間。在25-1000°C溫度範圍内熱膨脹性低 於32x1 (T7/°c以及應變點超過850。〇之玻璃陶瓷能夠優先 地使用於各種應用中。低密度性以及低熱膨脹性以及高應 變點之玻璃為有益的。 發明大要： 本發明一項係關於透明玻璃陶瓷，其含有尖晶石為主 要晶相，選擇性地包含少量锆石，Mg—petalite，泠石英固態 溶體，該玻璃陶瓷以氧化物重量百分比表示包含··6〇一75Si02，8-20 ΑΙΑ，2-10 ZnO，1-6 MgO，1 -10 Ti02，0-6 Zr02，0-3BaO，ZnO+MgO大於或等於5.5,以及Ti02+Zr02 大於4。 所謂透明係指本發明1 · lmm厚度玻璃陶瓷片在頻譜可 見光範圍（400mm至700mm)内透射度大於85%。優先地對於 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4况格（2l〇X 297公沒) 1240712 A7 _______B7五、發明説明（2 ) · 一些應用，亦需要這些玻璃片在接近紫外線處例如在35〇一 400nm範圍内亦呈現出大於5〇%透射性。 本發明透明尖晶石主成份玻璃陶瓷與先前玻璃陶蜜;材 料比較呈現出一些優點。例如，這些玻璃陶瓷在25至3〇〇。〇 範圍内呈現出熱膨脹係數為22至32x1 (T7/°c，更優先地為 25-30训々它以及應變點大於850。(：，更優先地大於875。〇 ，以及隶為優先地為大於9〇〇。〇。在這些材料中主要晶相為 尖晶石固態溶體。 這些玻璃陶竞因而具有南溫穩定性以及能夠承受g〇〇 °(：溫度歷時24小時以及i〇〇(rC歷時8小時而不會扭曲，彎曲 ，或失去透明性。在這些材料中主要的（以及通常為唯一的 )晶相包含尖晶石固態溶體(Zn，Mg)Al204,雖然尖晶石可包 含少篁其他晶相，例如為錯石，Ma-petalite，召石英固態溶 體，或MgTi2〇5,對透明或其他特性不會有負面影響。所謂 主要晶相係指晶相至少約為75%體積比，優先地至少為85%， 以及最優先地至少95%總晶相百分比。本發明玻璃陶瓷優 先地至少20%結晶相分散於玻璃基質中。 本發明玻璃陶瓷呈現出非常良好的化學耐久性。其呈 現出密度為小於2· 70公克/cc。 在此所說明玻璃能夠在^乃它至比㈤艽溫度下熔融以 及與傳統形成處理過程包含鑄造，壓製，以及滾壓相匹配。 前身產物玻璃·與傳統熔融以及形·成技術特別是滾壓之匹配 性使這些材料適合作為製造大型玻璃片。與玻璃相比較時 ，其較南硬度以及強度（楊氏係數大於12xi〇6psi，破裂模數 匸奶）六4規格（2】〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填湾本頁)
1240712 A7 ______B7 '---- -------五.、發明説明（3 )
經濟部中央標進局只二消资合作社印:R >10xl03 psi)能夠使用作為較薄玻璃片。 本發明較低膨脹性耐火玻璃陶瓷能夠使用於廣泛應用 中，包含使用高溫薄膜基質例如為主動性基質液晶顯示器（ AMLCD)至光學裝置之元件例如為光學波導。其特別地適合 作為AMLCD中基板，因為週邊驅動線路能夠直接地放置於基 板上，能夠節省費用與空間。這些玻璃較高應變點能夠在 超過850°C高溫下進行處理。除此，本發明材料能夠使用於 廣泛應用中，並不受限於各種電子，電氣，以及光電裝置例‘ 如為平板顯示器，太陽電池，光遮罩，及視力測片裝置中。 雖然這些玻璃熔融溫度高於高膨脹性低矽石含量玻璃 ，其保持相當平滑黏滯性曲線以及具有相同或較高液相線 黏滯性為1000至5000泊。玻璃陶瓷具有應變點遠超過850 °C，以及在需要較低熱膨脹性應用時為優先採用。這些較 高矽石材料亦具有較低密度，其對許多應用為有益的。 本發明詳細說明： 本發明包含透明尖晶石為主成份玻璃陶瓷，其具有熱 膨脹係數約為22-32xl(T7/°C以及應變點大於850°C。在這 些材料中主要以及通常為唯一之晶相由尖晶石固態溶體 (Zn，Mg)(Al,Ti)204所構成。 玻璃陶瓷包含不規則.指向之晶體散佈於殘餘玻璃基質 内以及能夠藉由受控制内部晶核形成以及前身產物玻璃物 體結晶而形成。因而，熔融所需要組成份之形成玻璃原料 以及該熔融物冷卻以及使用傳統形成玻璃法同時地形成為 預先決定構造之玻璃外形。在此所說明本發明含有尖晶石 本纸張尺度適用中國囚家標卒（CNS ) Λ4彡見格（21CTX 297公浼） (請·先閱讀背面之注意事項再填寫本页) Φ
、1T 1240712 A7 ________B7五、發明説明（午）
經濟部中央標汰局只工消沱合作社印U 結晶玻璃陶瓷之前身產物玻璃形成原料很容易熔融以及確 保溶融物能夠成形為廣篆變化幾何形狀之物體。前身產物 玻璃之組成份以及形成之玻璃陶瓷主要由下列成份所構成 ，其以重量百分比表示如下：
Si02 60-75 BaO 0-3
Al2〇3 8-20 ZnO 2-10
MgO 1-6 Ti02 1-1〇
Zr02 0-6 (Zn0+Mg0)^5. 5% (Ti02+Zr02)^4% 假如需要情況下澄清劑例如為As205或Sb203可加入在 此所說明之玻璃組成份。除此，高達5%其他氧化物或氟化 物例如為Rb20, W03, Nb205, A1F3, B2〇3, Ce02, Υ2〇3,或匕％ 及/或高達8% CsgO, BiA Ta203, Ga203, PbO,或La203在需· 要的情況下能夠加入、KgO, Na20, Li20, CaO以及SrO含量應 該優先地限制為不超過3%，以及更優先地為零。本發明玻 璃陶瓷為不含移動性鹼金屬離子。 假如Si〇2含量小於60%，尖晶石與殘餘玻璃比值提高時 將導致熱膨脹係數提高。Al2〇3為尖晶石必需之成份， (Zn，Mg)AlA(l莫耳(Zn〇，MgO)混合 1 莫耳Al2〇3)。因而， 假如ΑΙΑ小於8%，形成尖畢石太少因而熱膨脹係數可能太 低。假如Αΐβ3含量超過2〇%，液相線溫度將提高，使得玻璃 難以熔融。
MgO與ZnO成伤與Al2〇3為主要尖晶石形成劑。因而，其 一項或另外一項或兩者必需存在於玻璃陶瓷組成份中。
(請先間讀背面之注意事項再填寫本頁)
7 五|、發明説明（) 1240712 A7 在ZrO?組成份MgO大於2%重量比時，通常在組成份中需要最 小7. 5% Ti02。 玻璃陶瓷通常應變點溫度相當高而高於前身產物玻璃 情況，因為結晶相在玻璃中作為熔化劑，殘餘玻璃（實際上 玻璃，在玻璃陶瓷中量測該玻璃應變點）為較小溶化因此亦 為較硬玻璃。在此所說明玻璃陶瓷設計為殘餘玻璃組成份 為高矽石含量玻璃，理論上與矽石構造非常類似，因而產生 應變點高於850°C，優先地大於875°C，最優先為卯〇°C。 優先地，前身產物玻璃組成份，以及最終玻璃陶瓷以氧 化物重量百分比為基準包含： Si02 60-75 BaO 0-3 A1203 8-20 ZnO 2 -10 MgO 1 -6 Ti02 1 -10 Zr02 0-6 (Zn0+Mg0)^5. 5°/〇 (Ti02+Zr02)^4% 最為優先地，前身產物玻璃組成份，以及最終玻璃陶竞 以氧化物重量百分比為基準包含：
Si02 6 0-75 BaO 〇-2
Al2〇3 10-15 ZnO 3-7
MgO 2-5 Ti02 4-8
Zr02 〇-4 (Zn0+Mg0)^6% (Ti02+Zr02)^4% STE M顯微圖顯示本發明優先使用玻璃陶瓷之尖晶石晶 體大小直從為75至200埃（7· 5-20nm)。部份係由於超微細 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页)
本纸張人反適用中國囡家標率（〇阳）/\4規格（2丨〇\297公梦） 1240712 A7 B7 五、發明説明（7 ‘) 結晶尺寸，這些材料能夠在玻璃狀態加以拋光至表面粗糙 度(Ra)小於10埃於2微米χ2微米表面積内，以及在陶究化為 玻璃陶瓷後保持該程度之表面粗糙度。 本發明材料與傳統玻璃熔融以及形成處理過程，特別 是滾製相匹配，以及因而能夠有效地價廉製造出大型玻璃 片而為薄膜多矽太陽電池，·或平板顯示器所需要。除此，與 玻璃或熔融矽石比較，其為較高硬度以及強度能允許使用 作為較薄玻璃片例如為基板作為主動性陣列液晶顯示器以 及其他平板顯示器。 上述所說明透明玻璃陶瓷能夠藉由傳統二階段熱處理 達成，其使用來發展出晶核以及使結晶成長。其亦能夠藉 由一階段熱處理達成。在一（或二）階段熱處理中，使結晶 成長溫度之上限優先地在875-1050°C範圍内。 本發明更進一步藉由下列範例顯示出，這些範例為列 舉性並非限制本發明。表I記錄一些玻璃組成份，其以氧化 物重量百分比表示，其顯示出本發明組成份參數。各個組 成份份量總和非常接近100,實際上該數值可代表重量百分 比。實際1原料成份可包含任何材料，例如為氧化物或其 他化合物，當與其他原料成份融合在一起時將以適當比例 轉化為所需要之氧化物。. 表I中所說明之玻璃陶瓷使用標準實驗室處理過程配 製出。玻璃原料以球磨機研磨以及溶融於1600-1650°C白 金掛瑪中歷時4至16小時以及禱入於不鐵鋼板上成為χ6" χ〇·5"薄片。玻璃薄片在725-750°C下進行淬火一小時以及 (請先閱讀背面之注意事項再填埒本页) 4. 訂 f 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS )八4現格（210X297公釐） I 〇 1240712 A7 B7 五、發明説明（名） 經濟部中央標注局B工消资合作社印¾ 加以冷卻至第二天。由玻璃薄片切割下一小片以及使用一 階段或多階段熱處理步驟進行陶瓷化，如表Ι(Η· T·)所示。 本發明玻璃能夠在775-800°C進行晶核形成歷時1—2小時以 及在溫度950-1050°C下形成結晶歷時2-4小時。使用標準 粉末X光繞射技術以測定存在於玻璃陶究中之晶相。在所 有引述範例中，存在單一晶相為尖晶石固態溶體(S s.)。 這些玻璃陶瓷組成份範圍包含（以重量百分比表示）· 60—75 Si02，8-20 Al2〇3，2-1〇 ZnO，1一6 MgO，1—1〇 Ti〇2，0-6 Zr〇2。加入改善劑(<3%)例如為BaO或Cs2〇有助 於使玻璃穩定。（211〇+»4&0)總和應該至少為5.5%以確保尖 晶石晶相形成結晶，以及(Ti〇2+Zr〇2)總和應該至少為4%使 晶核形成以及透明度為最佳。As205優先地作為澄清劑。 玻璃原料以球磨機研磨以及熔融於1600-1650°C白金 坩堝中Μ時4至16小時以及鑄入於不鏽鋼板。玻璃薄片在 725-750°C下進行淬火一小時以及加以冷卻至第二天。由 玻璃薄片切割下一小片以及使用一階段或多階段熱處理 步驟進行陶竟化，如表I所示。玻璃在775-80(TC進行晶核 形成歷時1-2小時以及在溫度950-1050°C下進行結晶歷時 2-4小時。使用標準粉末X光繞射技術以測定存在於玻璃陶 瓷中之晶相。使用標準步驟對玻璃陶瓷試樣量測25。(：至 3〇〇°C之熱膨脹係數。 為了 1測這些材料之上限使用溫度，使用損桿弯曲黏 滯法以量測玻璃陶瓷試樣之應變點。玻璃應變點（或玻璃 陶瓷）為内部應力在數小時内顯著地減小之溫度，以及定義 (請先閱讀背面之注意事項存填荇本頁)
*1T 本紙尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（210X297公浼） 1240712 A7 -----______B7 五、發明説明（气） 為玻雜^_1“鱗之溫度。麵侧最高使用溫 度之一項常用之方法為界定溫度低於應變點50度之溫度。 表1列出代表性玻璃陶竞組成份，其以重量百分比表示 。在所有引述範例中，存在唯一結晶項為尖晶石固態溶體( s· s·)。表1亦列出數項化學及物理特性之量測值，其依據 傳，玻璃業界對麵喊測定法測定出。應變點以及淬火 點藉由槓桿彎曲轉儀測定出以。C表示。在25-3G(TC溫度 範圍内線性熱膨脹係數(C T E)使用膨脹計測量出。密度 以公克/立方公分表示。 雖然表1中亦記載前身產物玻璃液相線以及高溫黏滯 性相關數據，包含液相線溫度，液相線黏滯性，以及玻璃黏 滞性為103泊，1〇4泊，1〇5泊，以及1〇6泊之溫度。該黏滯性 資料為關連性的，因為在本發明優先實施例中，選擇玻璃陶 瓷組成扮將產生具有相當大工作範圍之玻璃材料，其係指 玻璃黏滞性曲線並不太陡的（即黏滯性與溫度間之變化為 緩和的）。 一般玻璃陶瓷應變點溫度顯然地高於其前身產物玻璃 之情況，因為結晶相作為玻璃中之溶化劑，其餘玻璃（為實 際玻璃，在玻璃陶瓷中量測該應變點）與前身產物玻璃比較 為較不易熔融因而為"較硬的"。本發明所揭示玻璃設計為 殘餘玻璃組成份為高含量矽石（>8〇%)，因而一般產生之應 變點高於900°C。 前身產物玻璃與傳統熔融及形成技術特別是滾壓相匹 配性將使得這些材料適合製造大片玻璃。與玻璃（彈性模 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X29*7公泠） 1240712 A7 B7 經濟部中央標攀局其工消贤合作社卬製 五 /\ 明 説 明 發
3 Γ f102i20nolaoio2ro2H4s2o WSAZM 巳 TZNA 8 85170005 4 57.21.5.3 1·0. 6 1 2 3 .4.3.4.2.7.0005 3.7.6.3.1.5.3.1.0. 6 1 3.5.8860005 65.52.15.3.10. 6 1 4 0.79.960005 表67.5· 3· 3· 1· 5· 3 1 ο 5.8.4.0.260005 5.5.72.1.5.3.1.0. 6'1 6 7 12640005 8.45.2.1.5.3.1.0. 6 1 7.798430005 70.24.21.5.31.0* 熱處理 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 熱膨漲係數 (xl〇-7/°〇 31.3 32.7 30.2 30.4 30.9 28.3 27.3 應變點°c 910 903 924 898 907 902 908 淬火點。C 988 982 1000 990 逐、度(g/cm3) 2.62 2.59 2.64 2.59 2.56 密度:玻璃 2.55 2.59 2.54 2.52 彈性模數值(106psi) 12.8 12.9 12.6 液相線溫度。C 1480 1450 1485 1485 1490 1490 1475 液相線溫度下 黏滯性 1800 1500 2500 T°C@103p 1532 ' 1518 1572 T°C@ 104p 1363 1353 1395 T°C@ 105 p 1242 1235 1270 T°C @ 106 p 1149 1146 1176 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本纸張尺度適用中囡囡家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X 297公芨) \^r [24Q712 A7 B7 五、發明説明（丨：） 表1 (續) 8 9 wt% Si02 A丨2〇3 Zn〇 Mg〇 BaO B2〇3 Cs2〇 TiO〇 Zr〇'2 NH4N03 As205 4 9 4 2 2 2· 1‘ 4· 21. 3 0 2 2 3 1.3.33.1. 7 1 ο 1 701251 0 0 0 5 5.3.1.0. 0 0 0 5 53.1.0. 1 ο 9-8883 - 00 05 1.6.74 1 2 1 1 4 2 1 7 1 0 0 0 5 5· 3· 1·0. 2.4.9.4.2.2.0-.00.0.5 172.1 4211 5 3 10 3.2.0.4.2.2-00 05 173.3.4 21.- -4.21.0. M71.612.7432.1:2.25.02.01.00.5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本瓦) 經濟部中央標進局h工消资合作社印^ 埶處理 800/1， * 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 800/1, 1000/2 熱膨漲係數％ 2 (xl〇-7/°〇 27.3 26.7 25.2 26.3 24.7 25.3 應變點。C 909 908 916 938 878 929 910 淬火點t 991 988 997 1014 1006 993 密度（g/cm3) 2.54 2.54 2.57 2.54 2.53 2.52 2.54 密度:玻璃2.50 2.50 2.53 2.50 2.47 2.49 液相線溫度。C M85 1480 1475 1480 1490 1440 液相線溫度下 黏滯性 6500 15,500 T°C@ 103p T°C © 104 p 1449 1470 T°C @ 105 p 1316 1327 T°C @ 105 p 1222 1217 本纸張尺度適用中囡因家標準（CNS ) Λ4说格（21 OX 297公浼）

Claims (1)

  1. 鳃濟部中央榣嗥局M工消費合作社印髮 1240712 10· —種平板顯示器裝置，其改善處在於由一種基質所構成 ，該基質具有申請專利範圍第1項之玻璃陶瓷組成份。 11· 一種液ΒΒ顯示裝置，其改善處在於由一種基質所構成， 6玄基質具有申凊專利範圍第1項之玻璃陶竟組成份。 12·依據申睛專利範圍第1項之玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷以 氧化物重量百分比為基準包含下列組成份:65. 〇〇卜75 Si〇2, 10-15 Ah〇3, 3-7 ZnO, 2-5 MgO, 4-8 Ti〇2, 0-4 Zr〇2, 2 BaO, ZnO+MgO大於或等於6,以及Ti〇2+Zr〇2大於4。 13. 依據申請專利範圍第12項之玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷應 變點大於850°C。 ，、 14. 依據申請專利範圍第12項之玻璃陶瓷，其中玻璃陶瓷熱 膨脹係數為25-30xl(T7/°C。 15·依據申請專利範圍第14項之玻璃陶究，其中玻璃陶瓷應 變點大於875°C。 16·依據申請專利範圍第η項之玻璃陶竟，其中玻璃陶瓷應 變點大於900°C。 Π.依據申請專利範圍第12項之玻璃陶曼，其中ZnO+MgO小於 10%重量比。 18·依據申請專利範圍第12項之玻璃陶瓷，其中更進一步包 含至少一種附加性組成份，其由過渡金屬氧化物，γ2〇3, p2〇5， 10, W〇3, CaO, SrO, Nb2〇5, AlFs，BA Ce〇2,硫酸鹽以及鹵 化物種類選取出，其總量不超過5%重量比。 19.依據申請專利範圍第12項之玻璃陶曼，其中更進一步包 含至少一種附加性成份，其由Cs2〇, Bi2〇3, Ta2〇3, Ga2〇3, CaO， 衣紙張义度逍用中國國家g率（CNS ) Μ規格（2丨OX297公釐） Μϋ« Hi ml .in n I —^ϋ 1 I -- - - - 11 % n lh maMU、一一dJ «1 nn i· mi 1^1 ..... (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1240712 ϊ- li ： ’、.ϊ:/：ΐ —厂·*Τ·.ί 叶匕 i.a! SrO,以及LO,其含量小於3%重量比。 20·依據申請專利範圍第12項之玻璃陶曼，其中包含一種或 多種LhO, ％2〇, CaO, SrO,以及Κ2〇,其含量小於3%重量比。 21. —種光學裝置，其改善處在於由一種基質所構成，該基 質具有申請專利範圍第12項之玻璃陶瓷組成份。 22. —種平板顯示器裝置，其改善處在於由一種基質所構成 ，該基質具有申請專利範圍第12項之玻璃陶瓷組成份。 23· —種液晶顯示裝置，其改善處在於由一種基質所構成， 該基質具有申請專利範圍第12項之玻璃陶瓷組成份。 : —1— - - M —il m 1 ί HI 二— -Ill 111 VMS - — If — -I 1、一>dJHI 丨 I 1 i MmM— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部十央榣卒局員工消f合作社印製 衣紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4·現格（210X297公釐） 1240712
    經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 ZnO強烈地有益於形成非常微小顆粒尖晶石結晶之晶體以 及有益於使不想要相之晶體減為最少。為了達到最佳特性 需要ZnO最小量為2%。ZnO優先地小於10%重量比以避免溶 融溫度變為太高，而難以熔融玻璃。當能夠製造出所有Mg 尖晶石（Mg A1Λ)玻璃陶曼，MgO強烈地促使非尖晶石相例 如為Mg-petalite，/3石英，以及MgThOs成長，其將促使透 明度變差。因而需要MgO最大值為6%。 (ZnO+MgO)和優先地大於5· 5%重量比以確保尖晶石相 充份地結晶以及得到所需要之特性。（Ti〇2+Zr〇2)和優先 地至少為4%使晶核形成以及遂㈣性最佳化。二氧化鈦在這 些玻璃中極有效作為晶核形成劑以及作為尖晶石結晶之主 要成份。當單獨二氧化鈦，或單獨二氧化锆，或兩種氧化物 混合物使尖晶石相晶核形成，由實用觀點來看，單獨利用二 氧化鍅晶核形成通常並非需要的，由於Zr〇2顯著地提高玻 璃液相線之溫度以及產生非常陡之黏滯性曲線以及存在形 成石塊之危險。Zr〇2亦提高玻璃陶瓷之密度，對大部份應 用情況為並不想要的。除此，Zr〇2對玻璃中晶核形成尖晶 石有效性不如Ti〇2,該玻璃中含有顯著數量之MgO。假如晶 核形成並不良好地形成，在該組成份範圍内含有Mg〇玻璃將 有傾向產生冷石英固態溶體以及Mg-petalite而非尖晶石， 或其他晶體，此將在玻璃陶瓷中導致並不想要晶體成長以 及變為模糊或不透明，以及最為嚴重情況下將產生裂縫。 MgO成份越多，所需要Ti〇2含量越高以有效地晶核形成尖晶 石相。在不含Mg尖晶石組成份中5% Ti〇2為足夠的，當不存 ----------扯衣---r——^ —訂.------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
    1240712
    數> 12xl06psi，破裂模數> llxl〇3psi)比較，其較大剛 性以及強度將允許使用較薄玻璃陶瓷，而薄於所提及玻璃 之情況。 優先組成份具有低密度，高應變點，以及良好玻璃工作 特性所有情況。表1優先使用範例包含範例4(熱膨脹係數 為30xl(TV°C)，範例6(熱膨脹係數為28xl(T7/°C)，範例9 (熱膨脹係數為27xHrVt：)，以及範例11(熱膨脹係數為25x HTYt)。 這些耐火玻璃能夠廣泛地使用於主動性陣列液晶顯示 器以及薄膜太陽電池甚至於光'學裝置。 雖然本發明已對列舉目的詳細加以說明，人們了解該 詳細說明只作為該用途以及熟知此技術者能夠作出許多變 化但是並不會脫離本發明下列申請專利範圍所界定出之精 神與範圍。 ---------裝---！---^——訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 標 家 國 國 一中 用 適 度 尺；紐 本 )A4 S :N I嫠 293 Μ濟部中央櫺率局負工消f合作社印E 1240712 1· 一種透明玻璃陶瓷，其含有固態溶體尖晶石為主要結晶 相以及在25-300°C溫度範圍内線性熱膨脹係數(CTE)界於 22-32x1 (TV°C，玻璃陶瓷以氧化物重量百分比為基準包含 下列組成份:65· 001-75 Si〇2，8-20 AI2O3，2-10 ZnO，U MgO，1-10 Ti〇2，0-6 Zr〇2，0-3 BaO，ZnO+MgO大於或等 於5. 5,以及Ti〇2+Zr〇2大於4。 2·依據申請專利範圍第1項之玻璃陶瓷，其中玻璃陶究應變 點大於850°C。 3·依據申請專利範圍第1項之玻璃陶瓷，其中玻璃陶竟熱膨 脹係數為25-30xl0_7/°C。 · ·、 4. 依據申請專利範圍第3項之玻璃陶竟，其中玻璃陶究應變 點大於875°C。 5. 依據申請專利範圍第3項之玻璃陶瓷，其中玻璃陶究應變 點大於900°C。 6·依據申請專利範圍第1項之玻璃陶竟，其中zn〇+MgO小於 10%重量比。 7·依據申請專利範圍第1項之玻璃陶瓷，其中更進一步包含 至少一種附加性組成份，其由過渡金屬氧化物，γ2〇3, p2〇5， RhO, WO3, CaO, SrO, NhOs，AIF3, BA，Ce〇2,硫酸鹽以及鹵 化物種類選取出，其總量不超過5%重量比。 8·依據申請專利範圍第1項之玻璃陶瓷，其中包含一種或多 種Li2〇, Na2〇, CaO, SrO，以及K2〇，其含量小於3%重量比。 9· 一種光學裝置，其改善處在於由一種基質所構成，該基質 具有申請專利範圍第1項之玻璃陶瓷組成份。 ♦紙張度適用中國鬮豕標準（CNS ) A4規格（210X297公釐' ) ---------裝I I ui — —Γ, I ^ ί n I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
TW088118623A 1998-10-27 1999-10-24 Low expansion glass-ceramics TWI240712B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10585298P 1998-10-27 1998-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWI240712B true TWI240712B (en) 2005-10-01

Family

ID=22308141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW088118623A TWI240712B (en) 1998-10-27 1999-10-24 Low expansion glass-ceramics

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6248678B1 (zh)
EP (1) EP0997445B1 (zh)
JP (1) JP5008214B2 (zh)
KR (1) KR100590346B1 (zh)
CN (1) CN1254688A (zh)
DE (1) DE69915428T2 (zh)
TW (1) TWI240712B (zh)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4680347B2 (ja) * 1999-06-01 2011-05-11 株式会社オハラ 高剛性ガラスセラミックス基板
JP4704585B2 (ja) * 2000-07-07 2011-06-15 株式会社オハラ 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子
KR20020006822A (ko) * 2000-07-13 2002-01-26 서두칠 무 알칼리 유리
US6632758B2 (en) 2001-05-03 2003-10-14 Corning Incorporated Transparent gallate glass-ceramics
US6555232B1 (en) * 2001-11-28 2003-04-29 Corning, Incorporated High strain point glasses
JP4166032B2 (ja) * 2002-03-15 2008-10-15 株式会社オハラ Ｓｂｎ系結晶化ガラス
US6914023B2 (en) * 2002-07-16 2005-07-05 Tdk Corporation Substrate for flat panel display and thin film electroluminecence element
FR2844261B1 (fr) * 2002-09-11 2006-02-24 Snc Eurokera Verre mineral ceramisable, fabrication d'articles en vitroceramique, lesdits articles
FR2856055B1 (fr) * 2003-06-11 2007-06-08 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques, composites les renfermant et composition utilisee
WO2004110943A2 (en) 2003-06-19 2004-12-23 Elop Electro-Optics Industries Ltd. Glass ceramics for laser systems
US7045223B2 (en) 2003-09-23 2006-05-16 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Spinel articles and methods for forming same
US7326477B2 (en) 2003-09-23 2008-02-05 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Spinel boules, wafers, and methods for fabricating same
EP1699742B1 (en) * 2003-12-30 2019-01-16 Corning Incorporated High strain point glasses
EP1730084B1 (en) * 2003-12-31 2017-05-17 Corning Incorporated Aluminum silicophosphate glasses
JP2007517753A (ja) * 2004-01-05 2007-07-05 ショット アクチエンゲゼルシャフト ガラスセラミックの使用方法
WO2005097707A1 (ja) 2004-03-31 2005-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置
WO2006023594A2 (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Corning Incorporated High strain glass/glass-ceramic containing semiconductor-on-insulator structures
KR101140450B1 (ko) * 2004-08-18 2012-04-30 코닝 인코포레이티드 변형된 반도체-온-절연체 구조 및 변형된 반도체-온-절연체구조의 제조방법
FR2879591B1 (fr) * 2004-12-16 2007-02-09 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques
US7919815B1 (en) 2005-02-24 2011-04-05 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Spinel wafers and methods of preparation
DE102005018607A1 (de) * 2005-04-21 2006-10-26 Schott Ag Herstellung von Glas mittels neuen Läutermitteln, ein derart erhaltenes Glas sowie die Verwendung solcher Gläser
EP1736452A1 (en) * 2005-06-21 2006-12-27 Elop Electro-Optics Industries Ltd. Glass-ceramics for laser systems
US7799713B2 (en) * 2005-11-04 2010-09-21 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom
US9656903B2 (en) * 2005-11-04 2017-05-23 Ocv Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing high strength glass fibers in a direct melt operation and products formed there from
US9187361B2 (en) * 2005-11-04 2015-11-17 Ocv Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed there from
US7823417B2 (en) * 2005-11-04 2010-11-02 Ocv Intellectual Capital, Llc Method of manufacturing high performance glass fibers in a refractory lined melter and fiber formed thereby
US8586491B2 (en) 2005-11-04 2013-11-19 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom
US8338319B2 (en) * 2008-12-22 2012-12-25 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith
EP1840093B1 (en) 2006-03-31 2017-06-07 Eurokera Beta-spodumene glass-ceramic materials and process for making the same
JP5564944B2 (ja) * 2007-06-20 2014-08-06 株式会社村田製作所 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ
EP2188123A1 (en) * 2007-08-31 2010-05-26 Corning Incorporated Multi-hit capable transparent, multi-stack armor system
US8053382B2 (en) * 2007-10-02 2011-11-08 Hitachi, Ltd. Optical glass
CN102187514A (zh) * 2008-10-20 2011-09-14 斯盖沃克斯瑟路申斯公司 磁-介电组件及制造方法
USD628718S1 (en) 2008-10-31 2010-12-07 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle ridge vent
USD615218S1 (en) 2009-02-10 2010-05-04 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Shingle ridge vent
DE102008054386B3 (de) * 2008-12-08 2010-06-17 Schott Ag Transparente Glaskeramik mit niedriger Dichte und deren Verwendung
US8252707B2 (en) * 2008-12-24 2012-08-28 Ocv Intellectual Capital, Llc Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith
DE102009006778B4 (de) 2009-01-31 2014-12-04 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren zur Herstellung einer flamm- oder plasmagespritzten thermoschock- und korrosionsbeständigen Keramikschicht auf Basis von Al2O3-TiO2-ZrO2
JP4815002B2 (ja) 2009-06-04 2011-11-16 株式会社オハラ 情報記録媒体用結晶化ガラス基板およびその製造方法
ES2443592T3 (es) * 2010-11-04 2014-02-19 Corning Incorporated Vitrocerámica transparente de espinela exenta de As2O3 y Sb2O3
DE102012202697A1 (de) * 2012-02-22 2013-08-22 Schott Ag Transparente farbarme Lithiumaluminiumsilikat-Glaskeramik und deren Verwendung
USD710985S1 (en) 2012-10-10 2014-08-12 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Roof vent
US10370855B2 (en) 2012-10-10 2019-08-06 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Roof deck intake vent
US9604871B2 (en) 2012-11-08 2017-03-28 Corning Incorporated Durable glass ceramic cover glass for electronic devices
CN103342465B (zh) * 2013-06-27 2016-06-08 山东建筑大学 利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法
FR3008695B1 (fr) * 2013-07-16 2021-01-29 Corning Inc Verre aluminosilicate dont la composition est exempte de metaux alcalins, convenant comme substrat de plaques de cuisson pour chauffage a induction
US9624136B2 (en) 2014-07-01 2017-04-18 Corning Incorporated Transparent spinel article and tape cast methods for making
CN104445952B (zh) * 2014-11-14 2017-03-08 武汉理工大学 一种高硬度透明微晶玻璃及其制备方法
CN111453995A (zh) * 2014-11-19 2020-07-28 成都光明光电股份有限公司 以尖晶石为主的微晶玻璃及其制备方法
CN105601116A (zh) * 2014-11-19 2016-05-25 成都光明光电股份有限公司 高硬度透明微晶玻璃及其制备方法
US11267747B2 (en) * 2015-03-24 2022-03-08 Corning Incorporated High strength, scratch resistant and transparent glass-based materials
CN105384337A (zh) * 2015-11-04 2016-03-09 芜湖东旭光电装备技术有限公司 玻璃、导光板、背光模组、液晶面板、液晶显示终端及玻璃的制备方法
CN108821598B (zh) * 2015-12-03 2021-09-28 成都光明光电有限责任公司 微晶玻璃及其制备方法
US11192818B2 (en) 2017-11-30 2021-12-07 Corning Incorporated Ion exchangeable, transparent gahnite-spinel glass ceramics with high hardness and modulus
CN114920453A (zh) * 2017-12-15 2022-08-19 成都光明光电股份有限公司 玻璃组合物
JP7488260B2 (ja) 2018-11-26 2024-05-21 オウェンス コーニング インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー 改善された弾性率を有する高性能ガラス繊維組成物
JP7480142B2 (ja) 2018-11-26 2024-05-09 オウェンス コーニング インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー 改善された比弾性率を有する高性能ガラス繊維組成物
CN113365957B (zh) 2018-11-30 2023-12-26 康宁股份有限公司 具有高硬度和模量的可离子交换的不透明锌尖晶石-尖晶石玻璃陶瓷
CN111377614B (zh) * 2018-12-27 2022-02-18 华为机器有限公司 一种铝硅酸盐微晶玻璃及其制备方法和产品
JP2022523029A (ja) * 2019-01-28 2022-04-21 コーニング インコーポレイテッド ガラスセラミック物品、組成物、及びその製造方法
TW202108533A (zh) * 2019-06-27 2021-03-01 美商康寧公司 玻璃陶瓷及其製法
CN116409934A (zh) * 2021-12-30 2023-07-11 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种透明尖晶石玻璃陶瓷及其制备方法和应用
CN115010369A (zh) * 2022-06-27 2022-09-06 武汉理工大学 一种可化学强化的尖晶石微晶玻璃及其制备方法和应用
CN115784616A (zh) * 2022-11-15 2023-03-14 常熟佳合显示科技有限公司 一种mas微晶玻璃及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3497366A (en) * 1966-07-13 1970-02-24 Owens Illinois Inc Glass,ceramic and method
DE1596855B2 (de) 1967-03-29 1971-11-25 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Zusammensetzungen zum herstellen von undurchsichtigen glas keramiken mit gezielt einstellbaren zwischen 9 und 75 10 hoch 7 grad c liegenden ausdehnungskoeffizienten
US3681102A (en) * 1970-03-27 1972-08-01 Corning Glass Works Transparent glass-ceramic articles comprising zinc spinel
US3681097A (en) 1970-08-19 1972-08-01 Corning Glass Works Low expansion zinc petalite-beta quartz glass-ceramic articles
GB1544779A (en) 1977-02-11 1979-04-25 Nat Res Dev Glass-ceramic fabrication process and spinel material
US4687750A (en) * 1986-09-08 1987-08-18 Corning Glass Works Transparent glass-ceramics containing gahnite
JPH0667774B2 (ja) 1988-02-15 1994-08-31 株式会社オハラ 透明結晶化ガラス
US5028567A (en) 1988-05-24 1991-07-02 501 Kabushiki Kaisha Ohara Glass-ceramics
US5330939A (en) 1990-03-09 1994-07-19 Ceramica Filippo Marazzi S.P.A. Method of preparing vitreous ceramic composition suitable for coating ceramic articles
JP2799544B2 (ja) 1994-04-28 1998-09-17 株式会社オハラ 情報記録ディスク用結晶化ガラス
JP3121990B2 (ja) 1994-07-25 2001-01-09 京セラ株式会社 ガラス−セラミック基板
US5476821A (en) 1994-11-01 1995-12-19 Corning Incorporated High modulus glass-ceramics containing fine grained spinel-type crystals
US5491116A (en) 1995-04-03 1996-02-13 Corning Incorporated Fine-grained glass-ceramics
EP0952966A4 (en) * 1996-11-21 2000-08-23 Corning Inc GLASS CERAMICS BASED ON BETA QUARTZ
US5968857A (en) * 1997-03-31 1999-10-19 Corning Incorporated Glass-ceramics

Also Published As

Publication number Publication date
DE69915428T2 (de) 2005-02-17
JP5008214B2 (ja) 2012-08-22
KR100590346B1 (ko) 2006-06-15
EP0997445A1 (en) 2000-05-03
JP2000143289A (ja) 2000-05-23
US6248678B1 (en) 2001-06-19
EP0997445B1 (en) 2004-03-10
DE69915428D1 (de) 2004-04-15
CN1254688A (zh) 2000-05-31
KR20000029330A (ko) 2000-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI240712B (en) Low expansion glass-ceramics
TW506952B (en) Glass-ceramics
JP3396835B2 (ja) アルカリ金属を含有しないアルミノ硼珪酸ガラスとその用途
JP3083586B2 (ja) 無アルカリガラス
JP4451780B2 (ja) ガラスセラミック及びその製造方法
KR100526747B1 (ko) 알카리를 포함하지 않는 알루미노보로실리케이트 유리 및 그 이용방법
TW552244B (en) Alkali-free aluminoborosilicate glass
JPS6054248B2 (ja) 耐アルカリ性ガラス組成物
TW477778B (en) Li2O-Al2O3-SiO2 crystallized glass and crystallized glass therefore
JP7219336B2 (ja) アルミノケイ酸塩ガラス組成物、アルミノケイ酸塩ガラス、その製造方法及び使用
JPH0948632A (ja) 無アルカリガラス基板
WO1997011920A1 (fr) Substrat de verre exempt d'alcalis
JPS62132741A (ja) 光学および眼用ガラス
CA2360850A1 (en) Glass with high proportion of zirconium-oxide and its uses
JPH08295530A (ja) 無アルカリガラス基板
JP2001348247A (ja) 無アルカリガラス
WO2019233290A1 (zh) 一种适用于浮法成型的无碱玻璃配合料及其制备的无碱玻璃
JPH07247138A (ja) 結晶化ガラス及びその製造方法
JPWO2002096818A1 (ja) 光フィルタ基板用結晶化ガラスおよび光フィルタ
TW503225B (en) Transparent glass-ceramics based on alpha-and beta-willemite
WO2005066087A2 (en) Aluminum silicophosphate glasses
JPH0474731A (ja) 医薬用硼珪酸ガラス
CN117466535A (zh) 一种耐酸碱性优异的微晶玻璃及其制备方法和用途
JPH11139844A (ja) 光学ガラス
WO2024113751A1 (zh) 一种透明无色尖晶石微晶玻璃及其制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees