[發明專利]低堿金屬含量的硼硅酸鹽玻璃

有效

• 申請號: 201680074891.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108602711B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: M·A·德拉米勒;J·C·莫羅;C·M·史密斯;張麗英
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03C3/091
• 分類號: C03C3/091;C03C3/093;B32B17/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹;徐鑫

根據一個實施方式，玻璃可包含約50摩爾％至約70摩爾％的SiO₂；約12摩爾％至約35摩爾％的B₂O₃；約4摩爾％至約12摩爾％的Al₂O₃；大于0摩爾％且小于或等于1摩爾％的堿金屬氧化物，其中Li₂O大于或等于約20％的堿金屬氧化物；約0.3摩爾％至約0.7摩爾％的Na₂O或Li₂O；和大于0摩爾％且小于12摩爾％的總的二價氧化物，其中所述總的二價氧化物包括CaO、MgO和SrO中至少一種，其中Li₂O(摩爾％)與(Li₂O(摩爾％)+(Na₂O(摩爾％))的比率大于或等于0.4且小于或等于0.6。玻璃可以具有相對低的高溫電阻率和相對高的低溫電阻率。

相關申請的交叉參考

本申請根據35U.S.C.§119要求于2015年12月21日提交的系列號為62/270256的美國臨時申請的優先權權益，本申請以該申請的內容為基礎，并且通過引用的方式全文納入本文。

背景技術

技術領域

本說明書一般地涉及硼硅酸鹽玻璃，并且更具體地涉及具有較低堿金屬含量的硼硅酸鹽玻璃。

背景技術

玻璃基材通常用于各種電子應用，包括LED和LCD顯示器中使用的基材，觸摸屏應用等。用于這種應用的玻璃基材的化學強化可以通過離子交換過程來實現，在該過程中，玻璃中較小的堿金屬離子被交換為放置玻璃的熔融鹽浴中存在的較大的堿金屬離子。要通過離子交換強化的玻璃的服從性(即，其“離子交換性”)至少部分歸因于玻璃中堿金屬離子的遷移率。也就是說，堿金屬離子在玻璃中的遷移性越高，玻璃越容易通過離子交換來強化。

盡管玻璃中堿金屬離子的遷移可以促進化學強化，但在某些應用中，高堿金屬離子遷移率并不總是理想的特性。例如，一些玻璃基材可用于其中在玻璃基材的表面上沉積多個薄膜晶體管(TFT)的顯示裝置應用。當玻璃基材含有高度遷移性的堿金屬離子時，堿金屬離子可能遷移到TFT材料中并“毒化”TFT，導致它們不能工作。因此，對于一些應用，玻璃中堿金屬離子的量被減少或消除。

但是，消除玻璃中的堿金屬離子也具有負面影響。例如，玻璃通常通過使電流流過玻璃而熔化。當高遷移性的堿金屬離子從玻璃中減少或除去時，玻璃的高溫電阻率隨著熔化玻璃所需的電壓顯著增加，這又導致含有玻璃的耐火材料更快地降解或甚至失效。

因此，需要具有相對低的高溫電阻率以幫助熔融和相對高的低溫電阻率以降低玻璃中堿金屬離子的遷移率的替代玻璃。

發明內容

本發明的第一方面包括一種玻璃，其包含約50摩爾％至約70摩爾％的SiO₂；約12摩爾％至約35摩爾％的B₂O₃；約4摩爾％至約12摩爾％的Al₂O₃；大于0摩爾％且小于或等于1摩爾％的堿金屬氧化物，其中Li₂O大于或等于約20％的堿金屬氧化物；約0.3摩爾％至約0.7摩爾％的Na₂O或Li₂O；和大于0摩爾％且小于12摩爾％的總的二價氧化物，其中所述總的二價氧化物包括CaO、MgO和SrO中至少一種，其中Li₂O(摩爾％)與(Li₂O(摩爾％)+(Na₂O(摩爾％))的比率大于或等于0.4且小于或等于0.6。

在根據第一方面的第二方面中，其中玻璃具有大于或等于1x10⁹Ω-cm的低溫電阻率。

在根據任何前述方面的第三方面中，其中玻璃具有小于或等于180Ω-cm的高溫電阻率。

在根據任何前述方面的第四方面中，其中所述玻璃具有小于約40x10^-7/℃的熱膨脹系數和小于約65GPa的楊氏模量。