一种铝硅酸盐玻璃用组合物与铝硅酸盐玻璃及它们的用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种特别适用于低温多晶硅薄膜晶体管 液晶显示器基板的铝硅酸盐玻璃用组合物与铝硅酸盐玻璃及它们的用途。
【背景技术】
[0002] 随着光电行业的快速发展，对各种显示器件的需求正在不断增长。低温多晶硅 (Low Temperature Poly-silicon,?ΤΡ8)^??#0Β??±(Amorphous-Silicon,a~Si)^. 板显示器领域中又一新技术。由于低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器(Low Temperature Poly-silicon-Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，LTPS_TFT_LCD)具有高 分辨率、高色彩饱和度、成本低廉的优势，被寄予厚望成为新一代的显示器。由于LTPS-TFT-LCD的硅结晶排列较a-S i有次序，使得电子移动率相对高100倍以上，可以将外围驱动电路 同时制作在玻璃基板上，达到系统整合的目标、节省空间及驱动1C的成本，LTPS-TFT-LCD在 中小尺寸显示面板的应用上有着绝对的优势。
[0003] LTPS-TFT-IXD在制造过程中需要在较高温度下多次处理，基板必须在多次高温处 理过程中不能发生变形，这就对基板玻璃性能提出了更高的要求，要求应变点高于650°C (或740°C以上），以使基板在面板制程中具有尽量小的热收缩，因此基板的应变点温度越高 越好。同时玻璃基板的热膨胀系数需要与硅的热膨胀系数相近，有助于玻璃基板与硅材料 有效结合，因此基板玻璃优选的线性热膨胀系数在28-39 X 1(T7/°C之间。为了便于生产，降 低生产成本，作为显示器基板用的玻璃应该具有较低的熔化温度。
[0004] 目前，用于LTPS-TFT-LCD的铝硅酸盐玻璃的应变点较低，难以适应LTPS-TFT-LCD 基板在制造过程中经多次高温处理而不变形的要求。因此，研发具有高应变点的铝硅酸盐 玻璃具有重要的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种特别适用于低温多晶硅薄膜晶体 管液晶显示器基板的铝硅酸盐玻璃用组合物与铝硅酸盐玻璃及它们的相关用途。
[0006] 为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃用组合物，以铝硅 酸盐玻璃用组合物的总重量为基准，该铝硅酸盐玻璃用组合物含有65-78重量％的310 2、 10-18重量％的厶12〇3、1-4.5重量％的82〇3、2-5重量％的]\%0、2-5重量％的〇3〇、1-5重量％的 3抑、0.001-0.05重量％的碱金属氧化物、选择性含有的0-5重量％的1^02、选择性含有的0_ 1.5重量％的6&2〇3、选择性含有的0-1.5重量％的66〇2和选择性含有的0-0.3重量％的稀土 金属氧化物。
[0007] 第二方面，本发明提供了一种制备铝硅酸盐玻璃的方法，该方法包括将第一方面 所述的铝硅酸盐玻璃用组合物依次进行熔融和退火。
[0008] 第三方面，本发明提供了由第二方面所述的方法制得的铝硅酸盐玻璃。
[0009] 第四方面，本发明提供了第一方面所述的铝硅酸盐玻璃用组合物或第三方面所述 的铝硅酸盐玻璃在制备低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器中的应用。
[0010]通过使用上述铝硅酸盐玻璃用组合物，本发明能够获得应变点较高、热膨胀系数 较低、化学稳定和机械性能强的铝硅酸盐玻璃，用溢流下拉法即可制成玻璃基板，操作简单 易行，可广泛应用于LTPS-TFT-LCD。
[0011]在优选的实施方式中，通过添加少量的氧化锗、氧化镓和碱土金属氧化物等能够 进一步提高铝硅酸盐玻璃的机械强度，降低铝硅酸盐玻璃的熔化温度，提高铝硅酸盐玻璃 的耐化性。此外，在另一种优选的实施方式中，通过添加微量的碱金属氧化物，不仅可以降 低铝硅酸盐玻璃的熔化温度，还能提高澄清效果。
[0012] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0013] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0014] 以铝硅酸盐玻璃用组合物的总重量为基准，本发明提供的铝硅酸盐玻璃用组合物 含有65-78重量％ (优选68.5-76.5重量％ )的Si02、10-18重量％ (优选11.5-16.5重量％ )的 △ 1203、1-4.5重量％(优选1-4重量％)的出03、2-5重量％(优选2-4.5重量％)的]\^0、2-5重 量％ (优选2-4.5重量％ )的CaO、1-5重量％ (优选1-4重量％ )的Sr0、0.001-0.05重量％ (优 选0.02-0.03重量％ )的碱金属氧化物、选择性含有的0-5重量％ (优选0.1-3.5重量％ )的 Ti02、选择性含有的0-1.5重量％ (优选0.1-1重量％ )的Ga2〇3、选择性含有的0-1.5重量％ (优选0.06-1.2重量％ )的Ge02和选择性含有的0-0.3重量％ (优选0.07-0.3重量％ )的稀土 金属氧化物。
[0015] 根据本发明的优选实施方式，以铝硅酸盐玻璃用组合物的总重量为基准，所述铝 硅酸盐玻璃用组合物含有68.5-76.5重量％的3丨0 2、11.5-16.5重量％的六12〇3、1-4重量％的 B2〇3、2-4 · 5重量％的]\%0、2-4 · 5重量％的0&0、1-4重量％的SrO、0 · 02-0 · 03重量％的碱金属 氧化物、0 · 1-3 · 5 重量 ％ 的1102、0 · 1-1重量 ％ 的6&2〇3、0 · 06-1 · 2 重量％ 的66〇2 和0 · 07-0 · 3重 量％的稀土金属氧化物。
[0016] 优选地，Si〇2的含量与Al2〇3的含量之间的差值为54-63重量％。
[0017] 优选地，Si〇2的含量与Al2〇3的含量之和为83-92重量％。
[0018]根据本发明，所述稀土金属氧化物可以为常用于制备玻璃的稀土金属的氧化物。 优选情况下，所述稀土金属氧化物为Pr02和/或Nd2〇3。其中，Pr0 2的含量优选为0.08-0.18重 量％ jcbOs的含量优选为0.07-0.2重量％。采用上述优选用量和种类的稀土金属氧化物能 够更有效提高铝硅酸盐玻璃的机械强度和耐化性并降低熔化温度。
[0019] 根据本发明，所述碱金属氧化物可以为本领域常用的各种碱金属的氧化物。优选 情况下，所述碱金属氧化物为Li2〇、Na2〇和K2O中的至少一种。其中，Li2〇的含量优选为 0.001-0.009重量％。恥 20的含量优选为0.009-0.021重量％。1(2〇的含量优选为0.003-0.008 重量％。采用上述优选用量和种类的碱金属氧化物能够更有效提高铝硅酸盐玻璃的澄清效 果并降低熔化温度。
[0020] 根据本发明的最优选的实施方式，以铝硅酸盐玻璃用组合物的总重量为基准，所 述铝硅酸盐玻璃用组合物含有74.5-76重量％的Si0 2、16-16.5重量％的六12〇3、1.5-2重量％ 的B2〇3、2-2.5重量 ％ 的]\%0、2-2.5重量 ％ 的CaO、1.5-2.5重量 ％ 的 SrO、Ο . 1 -ο . 5重量 ％ 的 Ti02、0 · 1-0 · 2重量 ％ 的6&2〇3、0 · 06-0 · 1 重量％ 的6〇02、0 · 08-0 · 1 重量 ％ 的卩抑2、0 · 1-0 · 2重 量％ 的恥2〇3、0.006-0.008 重量 ％ 的1^20、0.01-0.02 重量％ 的恥20和0.007-0.008 重量 ％ 的 K20。在该优选实施方式中，获得的铝硅酸盐玻璃的应变点可大于760°C。
[0021] 根据本发明的优选实施方式，所述铝硅酸盐玻