一种显示器用之玻璃基板组成制造技术

一种显示器用之玻璃基板组成，其组成成分之重量百分比分别为５６．０％至６４．０％之氧化硅，１４．０％至１９．０％之氧化铝，７．５％至１４．０％之氧化硼，０．０％至４．０％之氧化镁，３．０％至１０．０％之氧化钙，０．０％至６．０％之氧化锶，０．０％至１０．０％之氧化钡，０．０％至１．０％之氧化锌，０．０％至１．０％之氧化锆，０．０％至２．０％之氧化砷，０．０％至１．０％之氧化锑，０．０％至１．０％之氧化锡，０．０％至１．０％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过７１．０％，氧化铝与氧化硼的比例介于１．０与２．１之间，氧化镁、氧化钙之总和介于３．０％至１０．０％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于０．０％至１３．０％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于０．３％至２．０％之间。本发明专利技术可应用于生产ＴＦＴ－ＬＣＤ玻璃基板。

A glass substrate for a display device

A glass substrate composition for display, the weight percentage of components were 56% to 64% of the silicon oxide of alumina, 14% to 19%, 7.5% to 14% of boron oxide, Magnesium Oxide 0% to 4%, 3% to 10% calcium oxide, strontium oxide from 0% to 6%, 0% to 10% of barium oxide. Zinc Oxide 0% to 1%, 0% to 1% of zirconium oxide, arsenic oxide, 0% to 2%, 0% to 1% of antimony oxide, tin oxide, 0% to 1%, 0% to 1% of cerium oxide, and the sum of silica and alumina is more than 71%, the proportion of alumina and boron oxide dielectric Between 1 and 2.1, between Magnesium Oxide and the sum of calcium oxide ranged from 3% to 10%, between the sum of strontium oxide, barium oxide of between 0% to 13%, between the sum of arsenic and antimony oxide, tin oxide, cerium oxide ranged from 0.3% to 2%. The invention can be applied to the production of TFT-LCD glass substrate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系涉及硼铝硅酸盐玻璃配方，它可应用于生产平面显示器玻璃基板之玻璃，尤指可应用于生产液晶显示器(LCD)玻璃基板之玻璃。
技术介绍
LCD是依靠外部光源照明的平面显示装置，主要由二片玻璃基板及液晶等构成。依照其画素驱动方式，可分为被动矩阵寻址方式及主动矩阵寻址方式二种。目前在市场上常见的LCD有超扭转向列型(STN)及薄膜晶体管型(TFT)，其中STN型属于被动矩阵寻址方式，而TFT型属于主动矩阵寻址方式，由于显示效果比STN型更好，尤为市场上的主流。TFT型又常被分为非晶硅型(a-Si)及更先进的多晶硅型(poly-Si)等二种构型。LCD用的玻璃基板配合上述技术进程，而有种种组成、制造方式及特性上的区别。STN型一般使用碱石灰玻璃，TFT型则使用无碱硼铝硅酸盐玻璃。美国专利第5,811,361号、第5,851,939号、第6,329,310号等提到了作为TFT型LCD用之基板玻璃所必须具备的基本物理特性第一、为了减少基板玻璃在TFT制程温度下，因热胀冷缩造成的热震破坏，玻璃的热膨胀系数必须够低，一般需低于40×10-7/℃。第二、应减少基板玻璃在TFT制程温度下，因再热致密化引起的体积收缩和尺寸不安定性。具体要求是玻璃的应变点温度应高于650℃。第三、为了因应大尺寸基板玻璃轻量化的要求，玻璃的密度必须够低，一般需低于2.6(g/cm3)。为了生产符合上述基本需求的基板玻璃，现今常以熔融溢流法及浮式法等成型方式制造基板玻璃。由于成型方式的需求，衍生出对基板玻璃特性的进一步要求。第一、基板玻璃的液相温度必须够低，以免在成型过程中失透或析晶，影响到玻璃的外观品质。液相温度一般需低于1200℃。第二、基板玻璃的气泡含量必须减少，以免在TFT制程中造成断路等缺陷，或影响到玻璃的外观品质。一般希望每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个。随着多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品需求的扩大，为了因应poly-Si制程更高的精密度，对基板玻璃基本物理特性的要求，除了上述已经提及的部分之外，再衍生出以下的要求第一、热膨胀系数继续降低，一般需低于34×10-7/℃，除了减少热震破坏，更希望与硅质驱动组件接近，以便日后驱动组件电路直接制作在基板上(chip-on-glass)时，减少玻璃和硅质间因热膨胀系数失配引起的电路破坏。第二、poly-Si TFT制程中，光学微影的精密度提升，电路线径变窄，因此应变点温度应再提高，最好高于665℃，以减少因再热致密化引起的体积收缩和尺寸不安定性，减轻曝光显影过程中的对焦失准现象。第三、为因应第五世代以上(1100mm×1250mm)玻璃基板的制造、搬运等的要求，玻璃基板需尽可能轻量化，如此玻璃的密度需降低，一般需低于2.44(g/cm3)。
技术实现思路
有鉴于TFT-LCD玻璃基板所需要的基本物理特性如玻璃的热膨胀系数需低于40×10-7/℃、玻璃的应变点温度应高于650℃、玻璃的密度必须低于2.6(g/cm3)、液相温度需低于1200℃、每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个等，本专利技术揭露出符合以上要求的一种新的玻璃组成。为因应如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程的需求，符合更严苛物理特性的要求如热膨胀系数低于34×10-7/℃、应变点温度高于665℃、玻璃的密度低于2.44(g/cm3)等，本专利技术亦揭露出符合以上要求的另一种新的玻璃组成。本专利技术之技术任务，系在提供一种可应用于显示器玻璃基板的玻璃，其组成成份之重量百分比分别为56.0％至64.0％之氧化硅，14.0％至19.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至4.0％之氧化镁，3.0％至10.0％之氧化钙，0.0％至6.0％之氧化锶，0.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至10.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。本专利技术系在提供一种可应用于显示器玻璃基板之玻璃组成，该玻璃系由下列成份，依一定之重量百分比组合而成(1)重量百分比56.0％至64.0％之氧化硅(SiO2)；(2)重量百分比14.0％至19.0％之氧化铝(Al2O3)；(3)其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％；(4)重量百分比7.5％至14.0％之氧化硼(B2O3)；(5)其中氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间； (6)重量百分比0.0％至4.0％之氧化镁(MgO)；(7)重量百分比3.0％至10.0％之氧化钙(CaO)；(8)其中氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至10.0％之间；(9)重量百分比0.0％至6.0％之氧化锶(SrO)；(10)重量百分比0.0％至10.0％之氧化钡(BaO)；(11)其中氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至13.0％之间；(12)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锌(ZnO)；(13)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锆(ZrO2)；(14)重量百分比0.0％至2.0％之氧化砷(AS2O3)；(15)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锑(Sb2O3)；(16)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锡(SnO2)；(17)重量百分比0.0％至1.0％之氧化铈(CeO2)；(18)其中氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。依本专利技术所揭露的玻璃组成，当仅具有TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性时，其组成成份之重量百分比分别为56.0％至60.0％之氧化硅，14.0％至18.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至2.0％之氧化镁，3.0％至7.0％之氧化钙，1.0％至6.0％之氧化锶，2.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至7.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于4.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。该等组成的玻璃，其热膨胀系数低于40×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度高于650℃，密度低于2.6(g/cm3)，液相温度低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个，满足TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性。以下将说明上述该等组成限制的原因。氧化硅系玻璃网络形成之主体，其较佳之含量为56.0％至60.0％，若氧化硅含量少于56.0％，所制作出之玻璃热膨胀系数太高，且玻璃将容易失透。若氧化硅含量多于60.0％，将导致玻璃之熔解温度太高，致其很难本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器用之玻璃基板组成，其组成成份之重量百分比分别为５６．０％至６４．０％之氧化硅，１４．０％至１９．０％之氧化铝，７．５％至１４．０％之氧化硼，０．０％至４．０％之氧化镁，３．０％至１０．０％之氧化钙，０．０％至６．０％之氧化锶，０．０％至１０．０％之氧化钡，０．０％至１．０％之氧化锌，０．０％至１．０％之氧化锆，０．０％至２．０％之氧化砷，０．０％至１．０％之氧化锑，０．０％至１．０％之氧化锡，０．０％至１．０％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过７１．０％，氧化铝与氧化硼的比例介于１．０与２．１之间，氧化镁、氧化钙之总和介于３．０％至１０．０％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于０．０％至１３．０％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于０．３％至２．０％之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志法，梁兆瑾，刘颖，邹仁贵，游锡扬，
申请(专利权)人：泰山玻璃纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]