本发明专利技术提供一种薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃，是由主要玻璃原料和特性玻璃原料组成，主要原料是由以下重量比的氧化物组成：ＳｉＯ↓［２］５５－７１份、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］５－１３．５份、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］９－２０份、ＣａＯ２－８份、ＳｒＯ０－４份、ＢａＯ０－５份、ＺｒＯ↓［２］０－２份、ＣｅＯ↓［２］０－１．５份、ＭｇＯ０－８份；特性原料是由以下重量比的氧化物组成：Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］０．１－２份、ＭｎＯ↓［２］０－１份。本发明专利技术的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃生产配方与现有技术相比，可降低玻璃熔融时高温粘度和表面张力、使玻璃熔融体容易澄清和均化、降低玻璃的析晶能力和提高玻璃化的能力、有效降地降低熔化温度、减少能耗、延长窑炉使用寿命、降低设备投资及提高产品的合格率，同时特性原料的添加还对玻璃基板降低密度、提高应变点等方面起到积极的作用，因而具行很好的推广使用价值。
Substrate glass for thin film transistor liquid crystal display
The invention provides a thin film transistor liquid crystal display glass substrate, is composed mainly of glass raw materials and properties of glass raw materials, the main raw material is composed of the following components: SiO oxide weight ratio: 2 5571, B: 2 O: 3 513.5, Al: 2, O: 3 9 - 20, CaO2 - 8, SrO0 - 4, BaO0 - 5, ZrO: 2 0 - 2, 2 - 0 CeO: 1.5, MgO0: 8; characteristics of raw material is composed of the following components: V oxide weight ratio: 2 O 5: 0.1 - 2, 2 - 0 MnO: 1. Thin film transistor liquid crystal display of the invention with the prior technology formula of glass substrate production compared, can reduce the glass melting temperature, viscosity and surface tension of the glass melt and are easier to clear and reduce the crystallization ability of glass and improve the ability of glass effectively reduce lower melting temperature, reduce energy consumption and prolong furnace life, reduce equipment investment and improve the rate of qualified products, adding the characteristics of raw materials of glass substrate reduce the density and improve the strain and play a positive role, and has good popularization value.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃及其这种玻璃的制备方法。二、技术背景1、显示技术的发展趋势网络和无线通信技术的发展及其产品的迅速普及，信息技术(IT)与其相关产业的蓬勃兴起，为影像和信息显示技术产业创造了广阔的市场和良好的发展机遇。高分辨率、全色的平板显示器在信息含量大、尺寸效率高的电子显像设备上已得到广泛应用，例如液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)、等离子显示器PDP(Plasma Display Pannels)等。其中LCD液晶显示器占的比重最大，液晶显示器又分为TN(扭转向列)-LCD液晶显示器、STN(超扭转向列)-LCD液晶显示器和TFT(薄膜晶体管)-LCD液晶显示器，且TFT-LCD液晶显示器在制作较大尺寸的液晶显示器中具有特别明显的优势。2、对薄膜晶体管液晶显示器基板玻璃的技术要求在平板液晶显示技术中作为基板用途的玻璃有很高的要求，其中LCD(特别是TFT-LCD)对基板玻璃本身的性质和平板质量有严格的技术要求。LCD有二层玻璃基板构成，中间封入液晶，施加电压，使液晶控制光的透过来显示。基板玻璃作用有二其一是使液晶保持一定厚度。其二是承载驱动所必需的透明电极和开关元件。LCD显示器对基板玻璃的要求如下(1)尺寸精度要求基板外形尺寸加工精度达到十分之一毫米误差；基板的平面度偏差包括从简单的翘曲、整块板波纹度、一直到纳米级尺寸的分子粗糙度的要求都很高。其次室满足多次精密光刻的要求，减小对电场、像素及微电子电路的影响，提高显示质量(灰度和色彩等)。(2)耐热性主要指温度和热收缩性能。LCD薄膜晶体管液晶显示器在制作过程中要经多次反复热处理，基板玻璃在热处理过程中要保持刚性，不能有任何粘滞流动现象。因此，要求基板玻璃的应变温度Tst要求高于625℃，加上25℃的保险量，基板玻璃的Tst至少要650℃。以减少多次反复快速升温降温过程中玻璃结构松弛引起尺寸变化对微电子线路偏差的影响。(3)化学稳定性基板玻璃必须要经得住制造显示器过程中各种各样的化学处理，比如a-si有源矩阵LCD(a-siAMLCD)要有7层以上的薄膜电路及同样多的腐蚀步骤，从强酸到强碱，可以说对基板的化稳性要求几乎是玻璃品种中最严格的。(4)表面和内在缺陷基板必须有高的表面质量和内在质量，制造电路的表面应无任何划伤和污点，缺陷应小于儿微米，以免损害电路；只允许内在的气泡和包裹体小到像素尺寸的几分之一。(5)碱的限制在制造薄膜晶体管(TFT)的过程中，因为栅介电材料SiNx的镀膜要求有时高达600℃以上高温，这是来自基板的Na+迁移率很高，污染也很严重，可扩散进入半导体层引起“中毒”。因此，要求基板玻璃中的氧化钠含量控制在1000PPM以下。(6)热膨胀系数技术的进步、电子电路的高度集成，要求控制和显示器件的一体化，都要求玻璃的线膨胀系数与沉积在玻璃基板上的薄膜材料硅的线膨胀系数密切匹配，硅层的特征热膨胀系数可在2.9×10-6/K和4.2×10-6/K之间变化。在通过700℃以上的高温处理或用CVD方法直接沉淀产生基本为结晶的硅层时，也要求与硅匹配，并且希望玻璃基板具有明显减小的热膨胀系数3.2×10-6/K或更小。除此以外，所述玻璃应该在宽光谱范围具有高的透明性，并且为了减轻重量，还应该具有低的密度。拉制法拉制生产表面平整度高的无斑纹薄基板，还要求玻璃的失透稳定性高。另外最好建立玻璃的适当温度-粘度的相关特性曲线来抵消基板的压缩对半导体的显微结构产生不利影响，特别是对TFT显示器的影响。这些要求都大大的超出了对传统玻璃制品(容器玻璃、建筑玻璃、玻璃纤维等)的质量要求，必须要有绝对可靠的条件来保证。3、现有基板玻璃配方情况因玻璃基板的用量较大，玻璃的组成应符合经济地大规模生产品质合格适用玻璃的要求，必须能低成本地生产出高质量薄板。在玻璃的制造方法中采用传统的熔融法生产工艺制造过程是满足以上要求最理想的方式，这也就要求玻璃的组成在满足以上高质量特性要求的基础上还要适合熔融法生产玻璃的特性。基板玻璃操作温度的提高、对极低的碱的含量的要求和近乎苛刻的表面质量要求大大的提高了玻璃的熔化难度，高的尺寸精度还要求有极好的成型条件，会相应的大幅度的提高对耐火材料、燃烧条件、控制技术以及新技术应用等各方面的要求。现已公开的专利文献有申请日为2000年8月21日、申请号为00124048.X的中国专利“无碱硼硅酸盐玻璃及其应用”。申请号为01103372的中国专利“无碱硼硅酸盐玻璃及其应用”以及申请号为98119941的中国专利“无碱金属的铝硼硅酸盐玻璃及其用途”等等。上述专利在实际应用中所存在的不足是玻璃熔融时高温粘度大和表面张力大，玻璃不易澄清和均化；玻璃的析晶能力强，玻璃化的能力差。上述问题给大规模的生产带来了很多的困难，主要表现在熔化温度高，致使窑炉的寿命缩短，不稳定因素多致使整个生产过程中要设置较多的控制环节，缩小温度可调节的范围；导致了生产设备复杂，设备投资增加，最终造成产品的合格率低，产品成本大幅度增加。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上不足，提供了一种具有较小的高温粘度和表面张力、玻璃容易澄清和均化、玻璃不易析晶的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃生产配方以及该产品在工业上的应用。四、实施方式本专利技术的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃的生产配方是由主要玻璃原料和特性玻璃原料组成，其中主要原料是由以下重量比的氧化物组成SiO255-71份B2O35-13.5份Al2O39-20份CaO 2-8份SrO 0-4份BaO 0-5份ZrO20-2份CeO20-1.5份MgO 0-8份特性原料是由以下重量比的氧化物组成V2O50.1-2份MnO20-1份制备步骤如下，按配方比例称量配合成混合料装入坩埚中置入1640℃的熔炉中采用两步法加热熔融，搅拌熔融20-26小时，然后以细流形式倾入水浴中使其形成细小的玻璃颗粒，将细分散的玻璃颗粒收集干燥后装入坩埚中重新置于1660℃的温度下再熔融约4-8小时，边加热边对玻璃熔体以顺时针和逆时针两个方向进行搅拌，最后将玻璃熔体制成基板玻璃板放入退火炉中于730℃的温度下退火即为成品。本专利技术的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃，主要原料还可由以下重量比的氧化物组成SiO255-68份B2O36-11.5份Al2O39-18份CaO 2-8份SrO 1-3份BaO 1-4份ZrO20.2-1.5份CeO20.3-1.2份MgO 2-6份特性原料还可由以下重量比的氧化物组成V2O50.2-1.5份MnO20.1-0.5份本专利技术的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃，主要原料还可由以下重量比的氧化物组成SiO256.5-63份 B2O37-11份Al2O313-17份CaO 4-5份SrO 1.5-2份BaO 2-3份ZrO20.5-1份CeO20.5-1份MgO 3-4份特性原料还可由以下重量比的氧化物组成V2O50.5-1份MnO20.2-0.3份在本专利技术的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃原料配方中SrO+BaO+CaO+MgO之和应＜20％。在本专利技术的薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃原料配方中，Al2O3+SiO2的含量至少大于70％，优选Al本文档来自技高网...
【技术保护点】
薄膜晶体管液晶显示器用基板玻璃，是由主要玻璃原料和特性玻璃原料组成，其特征在于主要原料是由以下重量比的氧化物组成：ＳｉＯ↓［２］５５－７１份Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］５－１３．５份Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］９－２０份ＣａＯ２－８份ＳｒＯ０－４份ＢａＯ０－５份ＺｒＯ↓［２］０－２份ＣｅＯ↓［２］０－１．５份ＭｇＯ０－８份特性原料是由以下重量比的氧化物组成：Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］０．１－２份ＭｎＯ↓［２］０－１份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪强，李延其，
申请(专利权)人：力诺集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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