制造多晶透明陶瓷衬底的方法和制造尖晶石衬底的方法技术

本发明专利技术提供一种在液晶投影仪的透明衬底等中所使用的多晶透明陶瓷衬底的制造方法。所述多晶透明陶瓷衬底的制造方法的特征在于包括：对成形为预定形状的陶瓷体进行烧结并制造多晶透明陶瓷烧结体的步骤；对所述多晶透明陶瓷烧结体进行切割并制造多个多晶透明陶瓷切割体的步骤；对所述多晶透明陶瓷切割体的切割面进行研磨并制造多晶透明陶瓷研磨体的步骤；以及向所述多晶透明陶瓷研磨体上施加抗反射涂层并制造涂层多晶透明陶瓷体的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。本专利技术还涉 及在电子用途的光学产品、尤其是在液晶投影仪的透明衬底等中所使用的多晶透明陶瓷衬 底和尖晶石衬底的制造方法。
技术介绍
在过去几年中，液晶投影仪已经可商购获得。在这些产品中，将液晶屏幕的正面和 背面制成透明的，充当液晶面板的一面暴露在光下，通过透镜等来调节透过的光。用于保 护这些种类的液晶投影仪的液晶屏幕的透明衬底，不仅需要保护液晶屏幕免遭受尘土或空 气，还要提供热保护以免遭受相邻的光源、释放伴随光源的光引起液晶屏幕内产生吸热现 象所致的温度升高而产生的热量，等等。近来，具有优异透明度的多晶透明陶瓷衬底已经用作这些种类的透明衬底，其中 代表性的是尖晶石(MgO -HAl2O3 ；η = 1 3)。还能够列出氧化镁(MgO)、氮化铝(AlN)、硫 化锌(ZnS)等作为多晶透明陶瓷。在专利文献1 3中公开了具有良好透明度的尖晶石衬底和所述尖晶石衬底的制 造方法。专利文献1 特公平6-72045号公报专利文献2 特开2006-273679号公报专利文献3 特表平4-502748号公报
技术实现思路
技术问题然而，在专利文献1 3中公开的制造尖晶石衬底的常规方法中，对单独制造成预 定尺寸的尖晶石烧结体进行研磨、涂布抗反射(AR)涂层并制成预定的尖晶石衬底，所述方 法不能廉价提供尖晶石衬底。对于不仅能够廉价提供尖晶石衬底，而且还有其他多晶透明陶瓷衬底的制造方 法，存在着需求。因此，本专利技术旨在提供在液晶投影仪的透明衬底等中使用的多晶透明陶瓷衬底的 廉价制造方法。解决问题的手段本专利技术人发现，使用通过下述方面公开的制造方法，能够廉价制造多晶透明陶瓷 衬底，从而完成了本专利技术。下面根据各个方面描述本专利技术。本专利技术的第一方面是制造多晶透明陶瓷衬底的方法，其特征在于包括如下步骤通过对成形为预定形状的陶瓷体进行烧结来制造多晶透明陶瓷烧结体；通过对所述多晶透明陶瓷烧结体进行切割来制造多个多晶透明陶瓷切割体；通过对所述多晶透明陶瓷切割体的切割面进行研磨来制造多晶透明陶瓷研磨体； 以及通过向所述多晶透明陶瓷研磨体施加抗反射涂层来制造涂层多晶透明陶瓷体。在第一方面的专利技术中，将制成预定形状(例如棒状或块状)的多晶透明陶瓷烧结 体进行切割、研磨、涂布抗反射涂层、并随后切割成预定形状，从而制造多晶透明陶瓷衬底， 这与单个制造[衬底]的常规制造方法不同。因此，能够一次制造大量多晶透明陶瓷衬底， 并能够廉价制造所述多晶透明陶瓷衬底。本专利技术的第二方面是制造尖晶石衬底的方法，其特征在于包括如下步骤通过对成形为预定形状的尖晶石进行烧结来制造尖晶石烧结体；通过对所述尖晶石烧结体进行切割来制造多个尖晶石切割体；通过对所述尖晶石切割体的切割面进行研磨来制造尖晶石研磨体；以及通过向所述尖晶石研磨体施加抗反射涂层来制造涂层尖晶石体。第二方面的专利技术是使用尖晶石烧结体制造多晶透明陶瓷衬底即尖晶石衬底的方 法。在第二方面的专利技术中，将制成预定形状(例如棒状或块状)的尖晶石烧结体进行 切割、研磨、涂布抗反射涂层、并随后切割成预定形状，从而制造尖晶石衬底，这与单个制造 [衬底]的常规制造方法不同。因此，能够一次制造大量尖晶石衬底，并能够廉价制造所述 尖晶石衬底。下面将对第二方面的各个步骤进行描述。(制造尖晶石烧结体的步骤)在压力机等中将尖晶石粉末成形为预定形状，然后在真空或预定气氛中进行烧 结，从而制造尖晶石烧结体。在该阶段，预烧结的密度有时会不足，且透明度有时会不充分。 在这种情况下使用热压或热等静压(HIP)进行致密化，并制造具有优异透明度的尖晶石烧 结体。在热等静压用于上述状况的情况中，由此制得的尖晶石烧结体，在Imm厚度下对 450nm波长的可见光的透过率为84%以上，且透明度比使用热压时的更好。因此，优选使 用热等静压。所述HIP的压力优选为约100 200MPa。所述HIP的温度优选为1700 1850 O。(对尖晶石烧结体进行切割的步骤)以预定厚度对所制得的尖晶石烧结体进行切割，从而制造多个尖晶石切割体。由 于能够同时制造多个尖晶石切割体，所以本方法比常规的制造方法更有效率。上述情况中的预定厚度是把后续步骤中的研磨等考虑进去后得到的厚度。此外，切割厚度不需要相同，且还可采用切割成不同的厚度。由于能够制造具有不 同厚度的尖晶石切割体，所以可以迅速满足对具有不同厚度的尖晶石透明衬底的需求。(对所述尖晶石切割体进行研磨的步骤)由于尖晶石切割体的切割面因切割而变得粗糙，所以如果不对所述表面进行处 理，则会对切割面方向上的透明度产生不利影响。因此，对切割面进行研磨并使其平滑，从 而恢复透明度。能够使用与常规制造方法中相同的研磨方法(例如，使用松散颗粒进行研 磨等)。研磨过的表面的表面粗糙度优选为Ra ^ 0.01 μ m,且平行度和翘曲各自优选为10 μ m以下。(向尖晶石研磨体施加抗反射涂层的步骤)为了提高尖晶石研磨体的透明特性和表面稳定性，对所述表面(一面或两面)进 行抗反射涂层处理。可直接使用在常规制造方法中通常使用的涂层材料和涂层方法(例 如，涂层材料可以是MgF2或TiO2等；且涂层方法可以是真空沉积法或化学气相沉积(CVD) 法等)。通过上述步骤得到的涂层尖晶石体能够用作尖晶石衬底，但是还可以预先制造大 的涂层尖晶石体，并使用切片锯等将涂层尖晶石体切割成预定尺寸，由此得到具有预定尺 寸的尖晶石衬底。在这种情况中，由于涂层尖晶石体是一面或两面已经被涂布的尖晶石烧 结体，所以利用切割能够同时得到大量尖晶石衬底，并能够廉价且高效地制造尖晶石衬底。本专利技术的第三方面是根据第二方面制造制造尖晶石的方法，其特征在于还包括使 用选自普通压制和冷等静压的至少一种对尖晶石成形体进行成形的步骤。在第三方面的专利技术中，在尖晶石粉末成形中，通常使用与预定形状相匹配的压制 成形，且在要进一步提高填充系数的情况中能够使用冷等静压(CIP)。由此能够制造更均勻 的尖晶石成形体。从提供具有均勻密度的成形体考虑，优选冷等静压。所述CIP的压力优选为约 100 200MPa。优选通过压制成形进行初步成形，然后通过CIP进行二次成形。本专利技术的第四方面是根据第二或第三方面制造尖晶石衬底的方法，其特征在于， 制造多个尖晶石切割体的步骤包括如下步骤对所述尖晶石烧结体进行研磨以调整其外 形；并利用线锯或片锯对具有调整的外形的所述尖晶石烧结体进行切割。在第四方面的专利技术中，在对所述尖晶石成形体进行烧结时，使用在空气气氛中的 烧结或真空烧结。能够根据尖晶石粉末中的杂质量来适当选择烧结方法。例如，在其中含 有大量有机粘合剂的情况中，使用在空气气氛中的烧结。此外，在已经完成了在空气气氛中的烧结或真空烧结之后，在使用气氛烧结来进 行加压烧结时，优选能够进一步提高透明度特性。在气氛烧结中，所述气氛优选为氮气、氩 气或氧气。本专利技术的第五方面是根据第二至第四方面中任一方面制造尖晶石衬底的方法，其 特征在于，制造多个尖晶石切割体的步骤包括如下步骤对所述尖晶石烧结体进行研磨以调整其外形；以及利用线锯或片锯对具有调整的外形的所述尖晶石烧结体进行切割。由于在通过研磨对尖晶石烧结体的外形进行调整之后，使用线锯或片锯来制造尖 晶石切割体，因而在第五方面的专利技术中能够进行高效切割。对尖晶石烧结体的外部进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造多晶透明陶瓷衬底的方法，其特征在于包括如下步骤：通过对成形为预定形状的陶瓷体进行烧结来制造多晶透明陶瓷烧结体；通过对所述多晶透明陶瓷烧结体进行切割来制造多个多晶透明陶瓷切割体；通过对所述多晶透明陶瓷切割体的切割面进行研磨来制造多晶透明陶瓷研磨体；以及通过向所述多晶透明陶瓷研磨体施加抗反射涂层来制造涂层多晶透明陶瓷体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-26 2007-304258一种制造多晶透明陶瓷衬底的方法，其特征在于包括如下步骤通过对成形为预定形状的陶瓷体进行烧结来制造多晶透明陶瓷烧结体；通过对所述多晶透明陶瓷烧结体进行切割来制造多个多晶透明陶瓷切割体；通过对所述多晶透明陶瓷切割体的切割面进行研磨来制造多晶透明陶瓷研磨体；以及通过向所述多晶透明陶瓷研磨体施加抗反射涂层来制造涂层多晶透明陶瓷体。2.一种制造尖晶石衬底的方法，其特征在于包括如下步骤通过对成形为预定形状的尖晶石成形体进行烧结来制造尖晶石烧结体； 通过对所述尖晶石烧结体进行切割来制造多个尖晶石切割体； 通过对所述尖晶石切割体的切割面进行研磨来制造尖晶石研磨体；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉村雅司，藤井明人，中山茂，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]