高应变点且高杨氏模量玻璃制造技术

公开可用以生产用于例如主动矩阵液晶显示器(AMLCD)的平板显示器装置的基板的实质上无碱玻璃。所述玻璃具有高退火温度及杨氏模量。还公开用于使用下拉工艺(例如，熔合工艺)生产实质上无碱玻璃的方法。生产实质上无碱玻璃的方法。生产实质上无碱玻璃的方法。

【技术实现步骤摘要】
高应变点且高杨氏模量玻璃
[0001]本申请为申请日为2019年6月10日、申请号为201980046266.0、名称为“高应变点且高杨氏模量玻璃”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请依据35U.S.C.
§
119要求2018年6月19日申请的美国临时申请第62/686850号的优先权的权益，该申请的内容是本申请的基础并全文以引用的方式并入本文。


[0004]本公开内容的实施例涉及显示器玻璃。更具体地，本公开内容的实施例涉及用于主动矩阵液晶显示器的显示器玻璃。

技术介绍

[0005]例如主动矩阵液晶显示器装置(active matrix liquid crystal display device；AMLCD)的液晶显示器的生产很复杂，并且基板玻璃的性质很重要。首先，生产AMLCD装置过程中使用的玻璃基板的物理尺寸需要严格控制。均属于Dockerty的美国专利第3,338,696号和第3,682,609号中所描述的下拉片式拉制工艺和特别地熔合工艺生产的玻璃片可用作基板而无需成本高昂的形成后精整操作，诸如研磨和抛光。不幸地，熔合工艺对玻璃性质施加相当严苛的限制，要求相对高的液相粘度。
[0006]在液晶显示器领域，基于多晶硅的薄膜晶体管(thin film transistor；TFT)为优选的，因为这类晶体管能够更有效地传送电子。基于多晶硅的晶体管(p
‑
Si)的特征在于，相比基于非晶硅的晶体管(a
>‑
Si)具有较高迁移率。这允许制造出较小且较快的晶体管，从而最终生产出较亮且较快的显示器。
[0007]基于p
‑
Si的晶体管的一个问题在于，相比a
‑
Si晶体管的制造过程中使用的工艺温度，基于p
‑
Si的晶体管的制造要求的工艺温度较高。相比a
‑
Si晶体管的制造过程中所使用的350℃的峰值温度，基于p
‑
Si的晶体管的工艺温度介于450℃至600℃之间。在这些温度下，大多数AMLCD玻璃基板经受称作压实的工艺。还称作热稳性或尺寸改变的压实为玻璃基板归因于玻璃假想温度的改变的不可逆尺寸改变(收缩)。“假想温度”为用于指示玻璃的结构状态的概念。据信，从高温快速冷却的玻璃由于在较高温度结构下“冻结”而具有较高假想温度。据信，冷却较慢或通过保持在退火点附近达一段时间来退火的玻璃具有较低假想温度。
[0008]压实的幅度视制作玻璃的工艺和玻璃的粘弹性质而定。在用于从玻璃生产片产品的浮制工艺中，玻璃片从熔体相对慢速地冷却，因此在相对低的温度结构下“冻结”为玻璃。相比之下，熔合工艺导致玻璃片从熔体非常快速的淬火，并且在相对高的温度结构下冻结。因此，与通过熔合工艺生产的玻璃相比，通过浮制工艺生产的玻璃可以经历较少压实，因为用于压实的驱动力为假想温度与玻璃在压实期间经历的工艺温度之间的差值。因此，将期望使通过熔合工艺和其他形成工艺(例如，浮制)生产的玻璃基板中的压实水平最小化。
[0009]存在两种方法来使玻璃中的压实最小化。第一种方法是热预处理玻璃以产生类似
于玻璃将在p
‑
Si TFT制造期间经历的假想温度的假想温度。这种方法存在若干困难。第一，在p
‑
Si TFT制造期间采用的多个加热步骤在玻璃中产生无法由此预处理完全补偿的稍有不同的假想温度。第二，玻璃的热稳性变得与p
‑
Si TFT制造的细节紧密联系，这可能意味着针对不同最终用户的不同预处理。最后，预处理增大了处理成本和复杂度。
[0010]另一种方法是通过提高玻璃的粘度来减缓工艺温度下的应变率。这可通过提高玻璃的粘度来实现。退火点表示对应于玻璃的固定粘度的温度，因此退火点的提高等于固定温度下粘度的提高。然而，这种方法的挑战在于，生产具有成本效益的高退火点玻璃。影响成本的主要因素为缺陷和资产使用期限。在耦接至熔合拉制机器的现代熔化器中，通常会遭遇以下四种类型的缺陷：(1)气体内含物(气泡或起泡)；(2)来自耐火材料或未能适当熔融批料的固体内含物；(3)主要由铂组成的金属缺陷；和(4)在等静压管(isopipe)的任一端由低液相粘度或过量去玻化造成的去玻化产品。玻璃组合物对熔化率具有不成比例地影响，因此对玻璃形成气体或固体缺陷的趋势有影响，并且玻璃的氧化状态影响并有产生铂缺陷的趋势。可通过选择具有高液相粘度的组合物来最佳地管理玻璃在形成心轴或等静压管上的去玻化。
[0011]资产使用期限大部分取决于熔化和形成系统的各种耐火材料和珍贵金属部件的磨损或变形率。耐火材料、铂系统设计和等静压管耐火材料的最新进展已提供大幅延长耦接至熔合拉制机器的熔化器的可用操作使用期限的可能性。因此，现代熔合拉制熔化和形成平台的限制使用期限的部件为加热玻璃所用的电极。氧化锡电极会随时间缓慢腐蚀，并且腐蚀率为温度和玻璃组合物的强函数。为了使资产使用期限最大化，期望识别出降低电极腐蚀率同时维持如上所述限制缺陷的属性的组合物。
[0012]只要玻璃的压实低于阈值水平，确定玻璃作为基板的适合性的显着属性为TFT的制造期间基板的总间距的可变性或可变性缺失，这可致使TFT的部件的不对准并且导致最终显示器的不良像素。这种可变性最显着，这归因于玻璃的压实的变化、在TFT制造期间沉积的膜所施加的应力下玻璃的弹性变形的变化，以及TFT制造期间那些相同应力的松弛的变化。拥有高尺寸稳定性的玻璃将具有降低的压实可变性，以及降低的应力松弛，并且具有高杨氏模量的玻璃将有助于减少归因于膜应力的变形。因此，拥有高模量和高尺寸稳定性两者的玻璃将使TFT工艺期间的总间距可变性最小化，从而制作用于这些应用的有利基板。
[0013]此外，具有高应变点的玻璃和高杨氏模量玻璃还可以用作柔性有机发光二极管(organic light
‑
emitting diode；OLED)载体和用作从热辅助磁化记录(heat
‑
assisted magnetic recording；HAMR)技术制成的硬驱动盘的基板。
[0014]因此，本领域中需要具有高模量和高尺寸稳定性而同时具有其他有利特性和特征的玻璃组合物。

技术实现思路

[0015]本公开内容的一个或多个实施例涉及玻璃，该玻璃包括以基于氧化物的摩尔百分比计的以下范围内的各项：SiO
2 65
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75％、Al2O
3 12
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14％、B2O
3 0
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3％、MgO 4
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8％、CaO 5
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10％、SrO 0
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5％和包括Y2O3、ZrO2、ZnO 0
‑
2％的其他氧化物。在一些实施例中，玻璃包括以基于氧化物的摩尔百分比计的以下范围内的各项的玻璃：SiO
2 69
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73％、Al2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃，所述玻璃包括以基于氧化物的摩尔百分比计的以下各项：SiO
2 69
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73，Al2O
3 12
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14，B2O
3 0
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3，MgO 4
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7，CaO 5
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6，SrO 3
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4，和包括Y2O3、ZrO2和ZnO 0
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1的其他氧化物。2.如权利要求1所述的玻璃，其中所述玻璃具有大于760℃的...

【专利技术属性】
技术研发人员：文卡泰什，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：