[发明专利]掺杂有碱金属和不含碱金属的硼铝硅酸盐玻璃

说明书

本申请根据35U.S.C.§119要求2013年8月15日提交的美国临时申请系列第61/866272号的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过引用全文将其纳入本文。

背景

本发明涉及不含碱金属或其氧化物的玻璃。更具体而言，本发明涉及含有少量碱金属和/或碱金属氧化物的玻璃、或者涉及掺杂有碱金属和不含碱金属的玻璃，且这些玻璃能够通过例如狭缝拉制和熔合拉制技术的下拉法来成形。更具体而言，本发明涉及含有少量碱金属和/或碱金属氧化物的玻璃、或者涉及掺杂有碱金属和不含碱金属的玻璃，且这些玻璃能够形成玻璃层压体的包层。

发明概述

本发明提供掺杂有碱金属的硼铝硅酸盐玻璃。所述玻璃包含网络形成剂SiO₂、B₂O₃和Al₂O₃。在一些实施方式中，所述玻璃可具有小于大约65GPa的杨氏模量和/或在大约20℃～大约300℃的温度范围内取平均值小于大约40×10^-7/℃的热膨胀系数。所述玻璃可用作电子装置的盖板玻璃、滤色器基板、薄膜晶体管基板或玻璃层压体的外包层。

因此，本发明的一个方面是提供一种玻璃，所述玻璃包含大约50摩尔％～大约70摩尔％的SiO₂；大约5摩尔％～大约20摩尔％的Al₂O₃；大约12摩尔％～大约35摩尔％的B₂O₃；不超过大约5摩尔％的MgO；不超过大约12摩尔％的CaO；和不超过大约5摩尔％的SrO；其中，碱金属氧化物改性剂的总量小于或等于大约1摩尔％。

本发明的第二方面是提供包含SiO₂、B₂O₃和Al₂O₃的玻璃。所述玻璃中碱金属氧化物改性剂的总量小于或等于大约1摩尔％。所述玻璃基本上不含P₂O₅，且具有以下性质中的至少一种：小于大约65GPa的杨氏模量，其在大约20℃～大约300℃的温度范围内取平均值的热膨胀系数小于大约40×10^-7/℃，且其努氏划痕阈值至少为大约15N(牛顿)。

本发明的第三方面是提供一种玻璃层压件，所述玻璃层压件包含芯体玻璃和层压于所述芯体玻璃外表面上的包层玻璃。所述包层玻璃包含SiO₂、B₂O₃和Al₂O₃，且所述包层玻璃中碱金属氧化物改性剂的总量小于或等于大约1摩尔％。所述包层玻璃具有第一热膨胀系数，所述第一热膨胀系数在大约20℃～大约300℃的温度范围内的平均值小于大约40×10^-7/℃，所述芯体玻璃具有第二热膨胀系数，所述第二热膨胀系数在大约20℃～大约300℃的温度范围内的平均值大于所述第一热膨胀系数。

本发明的第四方面是提供一种玻璃的制造方法。所述方法包括：提供玻璃熔体，所述玻璃熔体包含SiO₂、B₂O₃和Al₂O₃，其中，所述玻璃中碱金属氧化物改性剂的总量小于或等于大约1摩尔％；以及对所述玻璃熔体进行下拉以形成玻璃。

从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出本发明的上述及其他方面、优点和显著特征。

附图的简要说明

图1是玻璃层压件的示意性的截面图。

图2a～f是玻璃样品的努氏划痕测试结果的照片。

发明详述