本发明专利技术公开一种TFT-LCD封接用无铅低膨胀系数玻璃粉及其制备方法。其TFT-LCD封接用无铅低膨胀系数玻璃是由质量百分含量为85%~95%的基础玻璃和质量百分含量为5%~15%的填料组成，所述填料是膨胀系数为－8.4×10-7/℃～－6.2×10-7/℃的β-锂霞石微晶玻璃。本发明专利技术不含铅，绿色、环保，可以替代含铅玻璃，消除铅对环境的污染，具有优良的化学稳定性，制作工艺简单，成本低。相对于其它无铅封接玻璃粉，本发明专利技术在玻璃转变温度为440~480℃，软化温度为480~510℃，封接温度低于600℃的前提下，玻璃的膨胀系数更低，且在（40~60）×10-7/℃范围内可调，能够满足TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器的封接要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属封接玻璃粉及其制备方法领域，特别涉及一种TFT-LCD封接用无铅低膨胀系数玻璃粉及其制备方法。
技术介绍
近年来随着平板显示技术的迅猛发展，已逐步取代了传统的CRT型(Cathode Ray Tube，阴极射线管)显示器产品，而 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)是目前市场上的主流平板显示产品，其中TFT-IXD基板玻璃(以下简称基板玻璃)是TFT-IXD的重要组成部分，已成为制约TFT-IXD发展的关键原材料之一，每一块TFT-LCD面板由两片基板玻璃组成，分别用作薄膜晶体管阵列基板和彩色滤波片的基板。基板玻璃在化学组成，性能要求以及其生产工艺和条件都要求极高， 而基板玻璃的物理化学性能是由基板玻璃的化学组成来决定的，基板玻璃属于铝硼硅酸盐玻璃，需要满足的基本要求包括较低的热膨胀系数(a = 30X10_7°C 38X10_7°C )，良好的耐热性(应变点温度大于650°C )和机械稳定性，较高的玻璃软化点(高于900°C )。 TFT-LCD面板的两片基板玻璃是通过封接玻璃相互粘接的。封接玻璃是一种低熔焊接材料。该材料具有较适宜的熔化温度和封接温度，良好的耐热性和化学稳定性，高的机械强度，广泛应用于电真空和微电子技术、激光和红外技术、高能物理、能源、宇航、汽车等众多领域，实现了玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接。 应用的产品有阴极射线管显示器、真空荧光显示器、等离子体显示器、真空玻璃、太阳能集热管、激光器、磁性材料磁头和磁性材料薄膜等。美国专利US19874710479公开了一种低熔点含铅封接玻璃的制备方法，该玻璃体系的主要成分为:80-90% PbO,2-5% ZnO,8-15% B203>2-5% Si02U"3% Al2O30 该玻璃体系的封接温度为420 450°C，通过添加填料可将热膨胀系数降至(35 70)X10_7°C ； 该体系玻璃虽然能够较好的满足大多数玻璃器件的封接要求，但其中PbO含量高达80%， 在日益重视环保的今天，玻璃中含铅是一个非常致命的缺陷，铅对环境以及人类造成了严重的污染与毒害。2003年，欧盟颁布了“废弃电气电子设备指令”(简称TOEE，Waste Electrical and Electronical Equipment)和“电子电气设备中限制使用某些有害物质指令，，(简禾尔 RoHS, Restriction of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment)，全面禁止在电子电气产品中使用铅、镉、汞、铊、六价铬及其化合物。欧美和日本率先开出具有广泛运用前景的不含电子产品禁用元素的低熔点玻璃将形成技术或标准壁垒。近年来人们一直在努力寻找不含铅的低温环保封接玻璃。低熔点封接玻璃的无铅化是目前的主要发展趋势，国内外学者进行了大量的研究工作，并取得了良好的效果；目前的研究主要集中在磷酸盐玻璃体系、钒酸盐玻璃体系和铋酸盐玻璃体系等三大体系上。美国专利US005256604A公布了一种磷酸盐封接玻璃，软化温度为290 325 °C，热膨胀系数为(130 160) X10_7°C，该玻璃的热膨胀系数较大，不能用于中、低膨胀系数的封接。中国建筑材料科学研究总院专利CN101066840B报道了一种SnO-SiO-P2O5体系封接玻璃，封接温度为360 500°C，热膨胀系数为(75 11 X 10_7°C，通过添加填料可将热膨胀系数降至(70 75) X 10_7°C，但由于高温下SnO在空气中极易被氧化成SnO2,因此在该体系封接玻璃的制备和使用过程中都需要在还原气氛或惰性气体保护下进行，由此导致工艺复杂、成本较高。日本大和电子株式会社在中国申请了系列低熔点钒酸盐封接玻璃专利(公开号分别为CN1738776A、CN1787978A和CN101016196A)，上述专利的主要组成为 B2O3-V2O5-ZnO-BaO-P2O5,玻璃化转变温度范围在观0 500°C，热膨胀系数范围80 120χ io-7/0c。可见，在玻璃粉中仍含有毒的V2O5，且V2O5是一种半导体材料，在熔制成玻璃后电导率高，对被封接器件的绝缘性能产生负面影响，此外，该体系玻璃粉的膨胀系数也普遍较大。日立制作所特开平2467137公布了一种钒酸盐封接玻璃，封接温度小于40(TC，热膨胀系数90 X IO-V0C以下，其主要作用是制备出膨胀系数在(30 45) X 10_7°C左右的封接玻璃粉。但这种玻璃中，氧化铅是必要组分，不能满足无铅化的要求，同时，还含有剧毒铊的氧化物，并且铊的价格较为昂贵，因此，这种玻璃以及用该玻璃制作的玻璃粉既不环保又不经济，只能用在特殊的真空玻璃制品上。美国专利US20060105895公开了一种低熔点铋酸盐封接玻璃的制备方法，该玻璃体系的主要成分为70-90% Bi203、1-20% &ι0、2-12%&03，以及其它一些调节氧化物，其中碱金属氧化物总含量低于0. 1 %。该玻璃体系的封接温度为460 490°C，通过添加填料可将热膨胀系数降至(72 76) X10_7/°C;该玻璃在封接前的预焙烧中不结晶，其缺点主要是封接后的强度较差。珠海彩珠实业有限公司的专利文献CN101723589A也公开了一种低熔点铋酸盐封接玻璃的制备方法，该玻璃体系主要成分为60-80% Bi203>5-20% Zn0,2-15% BA'0-13% Si02。该玻璃体系的软化温度为395 408°C，封接温度低于490°C，通过添加填料可将热膨胀系数降到(68 78) X 10_7°C，但该玻璃体系填料添加比例高达20%，封接过程中玻璃流动性和化学稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种TFT-LCD封接用无铅低膨胀系数玻璃粉及其制备方法。该封接玻璃不含铅、环保、气密性好、封接流动性佳，在封接温度不是很高的情况下，膨胀系数在GO 60) X 10_7°c范围内可调，能够满足TFT-IXD薄膜晶体管液晶显示器的封接要求。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是该TFT-LCD封接用无铅低膨胀系数玻璃是由质量百分含量为85% 95%的基础玻璃和质量百分含量为5% 15%的填料组成，所述填料是膨胀系数为-8. 4X 10_7°C -6. 2X 10_7°C的β -锂霞石微晶玻璃。进一步地，按重量百分含量计，本专利技术TFT-LCD封接用无铅低膨胀系数玻璃在所述基础玻璃中包括如下组分40 60 %的Bi203、15 ；35 %的B203、8 15 %的Ζη0、0 10 % 的 Sr0、0 10% 的 Ba0、0 2. 5% 的 Al203、3 12%、Si02、0 1. 0% 的 Zr02、0 1. 0% 的 GeO2。进一步地，为了增加填料与基础玻璃的相熔性，按重量百分含量计，所述基础玻璃中可进一步加入大于O且小于等于1. 0%的!^e2O3、大于0且小于等于1. 0%的CuO、大于0且小于等于1. 0%的Co2O3中的任一种或任几种。本专利技术的目的还在于提供一种TFT本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓德刚，徐时清，刘远平，王焕平，赵士龙，华有杰，黄立辉，夹国华，李晨霞，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：
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