本发明专利技术涉及一种高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃，以下列原料按重量百分率制备而成：５５－６３．５ＳｉＯ↓［２］、８－１０．５Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］、１５－２１Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、０－３．５ＭｇＯ、４－１０ＣａＯ、０－５ＳｒＯ、１－５．５ＢａＯ、０．００１－４Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］、０－２．５Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］、０－０．５ＺｎＯ、０－０．３ＺｒＯ↓［２］、０．００５－０．０８Ｒ↓［２］Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ），具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、基本无碱的优点，适合于平板显示器，尤其适合于制造ＴＦＴ－ＬＣＤ玻璃基板。
Aluminum borosilicate glass with high modulus of elasticity and its application
The invention relates to a high elastic modulus of aluminum borosilicate glass, the following raw materials by weight percentage of prepared: 55 63.5SiO: 2, 8: 10.5B: 2 O: 3, 15: 21Al: 2 O: 3, 0, 4: 3.5MgO 10CaO, 0 5SrO, 1 5.5BaO, 0.001 - 4Y: 2 O: 3, 0: 2.5La: 2 O: 3, 0 0.5ZnO, 0 0.3ZrO: 2, 0.005: 0.08R: 2 O (R = Li, Na. K), with high strain, low expansion coefficient, high elastic modulus, has the advantages of no alkali, suitable for flat panel display device, especially suitable for manufacturing TF TLCD glass substrate.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、基本无碱的高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃，它适合于平板显示器，尤其是适合于制造TFT-LCD 玻璃基板；本专利技术还涉及一种平板显示器用玻璃基板，它根据一种基本无碱的 高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃组成生产，本专利技术还涉及该玻璃板在平板显示器 中的应用。技术背景液晶显示器(LCD)是目前广泛应用的平面显示器主流之一。按照控制方式 的不同，可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种，目前应用较广泛的是 主动矩阵式LCD或有源矩阵型LCD (認LCD)，也称TFT-LCD (Thin Film Transistor-LCD) ， TFT液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管，可使亮 度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。有源矩阵型TFT-LCD根据驱动方 式分为两种， 一种是采用非晶硅a-Si (amorphous Silicon)薄膜晶体管作为有 源矩阵驱动方式的液晶显示器；另一种是采用多晶硅p-Si (polycrystalline Silicon)薄膜晶体管作为有源矩阵驱动方式的液晶显示器。一片LCD面板需要使用二片玻璃基板，分别用作底层玻璃基板及彩色滤光 片(Color Filter )的底板。LCD玻璃基板可分为含碱玻璃及无碱玻璃两大类， 含碱玻璃用于TN及STN LCD等被动矩阵式LCD上；用于TFT- LCD的玻璃基板， 需要通过溅射、化学气相沉积(CVD)等技术在在底层基板玻璃表面形成透明导 电膜、绝缘膜、半导体(多晶硅、无定形硅等)膜及金属膜，然后通过光蚀刻 (Photo-etching)技术形成各种电路和图形。 一般地，用作TFT型液晶显示器基板的玻璃应满足如下性质要求(1) 玻璃中基本不含碱金属氧化物，在高温热处理过程中，碱金属离子会 扩散到半导体膜层，损害半导体膜的性能。实际上，由于原料所带入的碱金属杂质，玻璃中的碱金属是无法避免的， 一般要求碱金属含量〈1000ppm。(2) 由于基板玻璃需经大量试剂清洗和蚀刻，为避免玻璃中成分析出，玻璃必须具有高的化学稳定性，特别是具有强的耐含氢氟酸等强酸试剂性能。(3) 玻璃具有与多晶硅和无定形硅材料相匹配的膨胀系数，要求20 — 300 。C之间的平均线膨胀系数a2(H。。在30 —40X10—7。C的范围内。(4) 玻璃应具有高的耐热性，防止热处理过程中玻璃板的收縮和变形，其 应变点(粘度为10""泊的温度)应不低于65(TC，甚至更高。(5) 在外观质量方面，基板玻璃应具有足够高的均匀度、平整度和无宏观 缺陷。高性能显示器制造工艺包括多次精密光刻，假如TFT-LCD两基板精度不 能保证，则两基板间距就会产生局部误差，直接影响到电场和象素，使显示器 的灰度和色彩不均匀。平面度低的基板在光刻过程中也会导致电路出现缺陷。近年来，平板显示器向大型化发展非常迅速。在TFT-LCD面板厂家，在玻 璃基板上制作多个器件后，对每个器件分割切断而成为产品，由此达到提高生 产效率、降低成本的目的。因此，相应地，玻璃基板的尺寸也不断增加，目前 常用的标准己经由几年前的第4代(680X880mm)和第5代(1100X 1250mm) 发展到第6代(1500X 1800mm)和第7代(1870X2200mm)，甚至向更高的代次 发展。对玻璃基板生产者而言，随之而来的便是对基板玻璃性质提出了更高的 要求，为生产更大尺寸的玻璃基板原片，要求选择的基板玻璃组成，不仅能满 足液晶基板品质和制备工艺所提出的各种性质要求，还要适合大尺寸玻璃基板 原片的生产。随着玻璃基板向大型化、薄型化的推进，基板由于自重产生的下垂、翘角 成了重大的课题。对玻璃基板生产者而言，玻璃板材成型后要经过退火、切割、 加工、检验、清洗等多重环节，大尺寸玻璃薄板的下垂将影响在加工点之间运 送玻璃的箱体中装入、取出和分隔玻璃板的能力，对面板制造商来讲，类似的 问题同样存在。如果在两端支撑基板两边时，玻璃基板的最大下垂量(S)可以H上。用下列式子表示 ^ ,4式中，K为常数，P为密度，E为杨氏模量，l为支撑间隔，t为玻璃基板厚度。当l、 t一定时，P变小E加大后可以降低下垂 量，因此应使基板玻璃具有尽量低的密度和尽量高的弹性模量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、基 本无碱的高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃及其应用。本专利技术的目的是这样实现的以下列各原料按重量百分率(Wt%)制备而成55 —63. 5 Si02、 8 —10. 5B203、 15 —21 A1203、 0 — 3. 5Mg0、 4 — 10 Ca0、 0 — 5 Sr0、 1 — 5.5 BaO、 0.001 — 4 Y20:i、 0 — 2.5 LaA、 0 — 0.5 ZnO、 0 — 0.3 Zr02 、 0.005 — 0.08 R20 (R=Li， Na， K)，其中优选MgO十CaO+SrO+BaO为8 —18，优选 Si02+A1A为70—80，其中，优选的Al20:,含量为15 — 18.5，优选的Y203含量 为0. l—4，优选的Mg0含量为l一3，更优选为1.5 — 3，优选的CaO含量为4一 8.5，优选的Sr0含量为0 — 3，优选的Ba0含量为1 一4，更优选为1—3，优选 的IU)含量为0.01 — 0. 08，玻璃中还含有至少一种选自下列组分的澄清剂0 — 1.5 As203， 0—0.8 Sb20" 0 — 1.5 Sn02， 0—0.5 Ce02， 0 — 2 Cl。所述玻璃的密度小于2. 55 g/cm:i，优选不大于2. 50 g/cm3; 20 — 300。C范围 的平均线膨胀系数大于31X10—7。C，小于39X10—7"，优选小于38X10—7。C; 应变点大于65(TC，优选不低于660。C;弹性模量大于7. 2 kg/rnm2，优选大7. 4kg/mm2，更优选大于7.5 kg/mm2，在25。C用10%强度的NH4F-HF缓冲溶液处理 20分钟，其重量损失小于lmg/cm2，该玻璃特别适合用于制造平板显示器玻璃基 板。本专利技术的又一目的是提供一种由铝硼硅酸盐玻璃形成的玻璃板，其中所述 玻璃以下列各原料按重量百分率(wt%)制备而成55 —63. 5 Si02、 8 — 10. 5B20:i、 15 —21 A120:,、 0 — 3, 5MgO、 4 —10 CaO、 0 —5 SrO、 1—5. 5BaO、 0. 001—4Y203、 0 — 2.5 La20:!、 0 — 0.5 ZnO、 0 — 0.3 Zr02、 0.005 — 0.08 R20 (R=Li， Na， K)， 其中MgO+CaO+SrO+BaO为8 —18， Si02+A1A为70—80，其中，优选的A1A含量 为15—18.5，优选的^03含量为O. l—4，优选的MgO含量为l一3，更优选为 1.5_3，优选的CaO含量为4一8. 5，优选的SrO含量为0 — 3，优选的BaO含量 为1一4，更优选为1一3，优选的&0含量为0. 01—0. 08，玻璃中还含有至少 种选自下列组分的澄清剂0 — 1.5A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：以下列各原料按重量百分率（ｗｔ％）制备而成： ＳｉＯ↓［２］ ５５－６３．５ Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ８－１０．５ Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ １５－２１ ＭｇＯ ０－３．５ ＣａＯ ４－１０ ＳｒＯ ０－５ ＢａＯ １－５．５ ＺｎＯ ０－０．５ ＺｒＯ↓［２］ ０－０．３ Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］ ０．００１－４ Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－２．５ Ａｓ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－１．５ Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－０．８ ＳｎＯ↓［２］ ０－１．５ ＣｅＯ↓［２］ ０－０．５ Ｃｌ ０－２ Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） ０．００５－０．０８。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹国喜，赵文明，贾伟，张广涛，陈安国，谷凡，
申请(专利权)人：河南安彩高科股份有限公司，安彩液晶显示器件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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