[發(fā)明專利]一種輕質(zhì)高強度電子基板玻璃及制備方法

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• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109704574A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 郭宏偉;趙聰聰;劉磊;黨夢陽;王翠翠;陳平;謝馳;劉帥
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C03C6/04
• 分類號: C03C6/04;C03B19/02;C03B5/06;C03B25/00
• 代理公司: 西安眾和至成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 強宏超

本發(fā)明公開一種輕質(zhì)高強度電子基板玻璃及制備方法，本發(fā)明制備的電子基板玻璃具有較小的密度及較大的硬度，并且具有合適的熱膨脹系數(shù)和良好的介電性能；本發(fā)明制備方法通過增加氧化硼含量降低了玻璃熔制溫度，提高熔化效率，玻璃成型時粘度低，成型溫度寬泛，成型性能良好，生產(chǎn)效率高，節(jié)能環(huán)保，適于低成本大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品附加值高。

技術領域

本發(fā)明屬于玻璃生產(chǎn)技術領域，涉及一種輕質(zhì)高強度電子基板玻璃及制備方法。

背景技術

隨著液晶顯示器件的發(fā)展和普及，越來越多的人使用筆記本電腦，電視機的大型化趨勢也使整個液晶顯示器的重量在增大，在大尺寸屏幕發(fā)展的趨勢下，基板玻璃也在向大型化、薄型化發(fā)展，為了降低整個顯示器的重量，除了降低玻璃基板的厚度外，還需降低玻璃的密度。同時在顯示器的制造過程中，玻璃母片分裂成顯示基片的過程和顯示器的使用環(huán)境，都要求基板玻璃有非常高的強度。

另外基板玻璃還主要應用在移動設備上，觸摸屏產(chǎn)品越薄越輕，使用者攜帶越方便，許多廠商也在不斷的改進制備工藝和玻璃的薄化。但這些都需要耗費大量的精力進行加工處理。而且在基板玻璃的加工過程中，基板玻璃是水平放置的，玻璃在自身重力作用下，有一定程度的下垂和翹角，下垂的程度與玻璃本身的密度成正比，與玻璃的楊氏模量成反比。同時，在玻璃的搬運中也需要降低運輸成本，為了降低顯示器的總重量，降低玻璃的下垂度，對于大屏幕結(jié)構的顯像器的總重量應保持低水平，由于基板玻璃厚度僅為0.3mm～0.7mm，因為厚度減薄，會導致強度降低，對于如此超薄的玻璃的強度要求也就高了，因此應使基板玻璃有盡可能低的密度和盡可能高的楊氏模量。一般要求基板玻璃的密度≤2.5g/cm³，基板玻璃的彈性模量≥70GPa，硬度大于690MPa。

在鋁硼硅玻璃系統(tǒng)中二氧化硅以外，作為網(wǎng)絡中間體的Al₂O₃對玻璃的機械強度有直接的影響，但是會增加玻璃的粘度，不利于玻璃的熔化。作為網(wǎng)絡形成體的B₂O₃密度較小，隨著氧化硼含量的增加，可以降低玻璃密度，降低融化難度，而且利于基板玻璃的電性能。還能提高玻璃的熱穩(wěn)定性、耐化性和機械強度，降低玻璃的熱膨脹系數(shù)、粘度和析晶傾向。

中國專利申請CN104211299A提供了一種低密度高強度觸摸屏用蓋板玻璃，上述玻璃的配方中各組成成分的質(zhì)量百分比分別是：SiO₂:58～68％，Al₂O₃:14～18％，Li₂O:2～4％，Na₂O:12～15％，B₂O₃:4～7％。該玻璃高溫時更易于熔化，能在較低溫度下熔化成玻璃液從而降低了燃料等的消耗，減少了對環(huán)境的污染；產(chǎn)品具有較低的密度，密度低于2.395g/cm；經(jīng)化學鋼化后，具有較高的抗沖擊強度，表面壓應力能達到800MPa以上，而且耐刮耐劃，完全能達到產(chǎn)品的使用性能要求。但是基板玻璃的要求比蓋板玻璃要高很多。作為基板玻璃，熱膨脹、耐腐蝕以及電性能等都必須達到要求，而且由于Na⁺會污染生產(chǎn)線，所以目前基板玻璃配方為無堿硼鋁硅酸鹽玻璃。

中國專利申請CN105384335A提供了一種具有高強度、高溫熱膨脹系數(shù)低的無堿玻璃的制備方法。該玻璃適合在中小型的LED、OLED、特別是移動終端、數(shù)碼照相機、手機等便攜式顯示器的領域中使用。但其熔制溫度達到了1700℃，過高的熔融溫度不但增加了生產(chǎn)成本，而且增加融化難度，對于傳統(tǒng)的耐火材料和成型設備也是巨大的挑戰(zhàn)。