[发明专利]多晶系透明陶瓷基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种陶瓷基材的制造方法，特别是关于一种多晶系透明陶瓷基材的制造方法。

背景技术

近年来随着行动装置产业的蓬勃扩展，世界各国相继投入轻薄、高效率及长寿命的新式行动装置的开发。面板产品也因具备轻薄的需求，而成为多个国主要产业发展的重点。其对于耐用耐刮及高透光的要求也越来越高。

然而，现今的显示面板在屏幕透光板的部分，大多使用玻璃制成，在使用一段时间后，经常会有刮伤或因掉落或碰撞而破裂的情形。而时下使用的屏幕保护贴，又帮助有限，仅能替代接受轻微刮损，在使用中的碰撞或摔落，仍然会使面板的屏幕碎裂。另一方面，其价钱也经常不便宜。

针对前述以玻璃使用为屏幕透光板的缺点，产业界又发展出蓝宝石透明基板(或称蓝宝石基板)。但是，由于蓝宝石为单晶结构，其可制作的基板面积受到严格的限制，而且制作成本也高。

因此，如何开发出一种显示面板使用的屏幕用基材，相较于现有面板的屏幕，不但制造简单，且具有硬度高不易刮伤或破裂、光学上的可见光高透光率、价钱相对便宜等优势，便成为显示面板技术与制造产业上一个重要的发明创新思考及突破方向。

有鉴于上述现有的显示面板屏幕用基材存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的多晶系透明陶瓷基板的制造方法，能够改进一般现有的显示面板屏幕用基材，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的显示面板屏幕用基材存在的问题，而提供一种多晶系透明陶瓷基板的制造方法，其包括下列步骤：提供配方材料；形成浆料(slurry)；成型生胚体；以及形成多晶系透明陶瓷基材。制造方法中形成多晶系透明陶瓷基材步骤又包括有进行烧除(debinder)；进行预烧(pre-sintering)；及进行烧成(sintering)的子步骤，以将生胚体制造成为多晶系透明陶瓷基材。本发明所要解决的技术问题是使本发明的制造方法的实施，具有系统架构简单且架设容易的优势，且以本发明的制造方法所制造出的多晶系透明陶瓷基材比起玻璃基材有较高硬度、有较强的抗折强度，有较佳的导热性与散热性，有较好的耐酸碱能力，对可见光又具有高透光率。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提供的一种多晶系透明陶瓷基材的制造方法，其包括下列步骤：提供配方材料，其中配方材料是包括氧化铝(Al₂O₃)粉末及粉末状烧结助剂；形成浆料，其是将配方材料与混和剂进行混合以形成浆料；成型生胚体，其是将浆料制作成生胚体；以及形成多晶系透明陶瓷基材，其是依序执行进行烧除工艺、进行预烧工艺及进行烧成工艺等子步骤，将生胚体制造成为多晶系透明陶瓷基材。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的制造方法，其中该氧化铝粉末的纯度为4N(99.99％)，且平均粒径不大于0.5微米(um，micro-meter)。

前述的制造方法，其中该粉末状烧结助剂为氧化镁(MgO)粉末，其纯度为4N且平均粒径小于或等于0.5微米，又该氧化镁粉末与该氧化铝粉末的重量百分比为50ppm～3000ppm(亦即MgO/Al₂O₃＝50ppm～3000ppm)。

前述的制造方法，其中该粉末状烧结助剂为氧化镁粉末及氧化钛(TiO₂)粉末的混合粉末，氧化镁粉末及氧化钛粉末的纯度为4N且平均粒径不大于0.5微米，又该氧化镁粉末及该氧化钛粉末加总的重量与该氧化铝粉末的重量的重量百分比为50ppm～3000ppm(亦即(MgO+TiO₂)/Al₂O₃＝50ppm～3000ppm)。

前述的制造方法，其中该混和剂为粘结剂、分散剂、塑化剂或溶剂，或前述二种以上的混和物，且其中该粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或压克力溶剂。

前述的制造方法，其中该成型生胚体步骤是先以流延法(tapecasting)成型技术将该浆料制作成至少一个生胚薄带，再对该生胚薄带进行裁切、堆栈、加温及加压以成型该生胚体，又其中的加温是将温度升温至摄氏50度～75度，加压是将压力升压至2000psi～10000psi。