专利名称：一种fed平板显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种FED平板显示器，尤其涉及该显示器所用的玻璃板。
背景技术：
在当今的信息社会中，显示技术是人们获取信息的重要来源之一。传统的显示技术(CRT(Cath0de Ray Tube))由于其较庞大的体积和较高的功耗制约其技术进一步发展。 FED平板显示技术是在CRT技术的基础上发展起来的新型显示技术，它是通过用冷阴极射线管阵列，取代传统的电子枪(CRT)发射的阴极射线的偏转扫描。因此，它保留了传统CRT 显示器的优点(如色调，色饱和度等)，摒弃了它的缺点(如体积大，功耗高等)。相比于液晶平板显示技术，它具有主动发光、响应时间快、以及显示技术(色调，色饱和度等)更容易被人们接受等优点。因此，使得它在军用、民用两方面都具有十分广泛的应用。FED平板显示器由构成冷阴极射线管阵列的基板、发射阴极射线的栅极以及加速和捕获阴极射线的阳极(由涂有ITO和荧光粉的玻璃板构成)。这些玻璃板必须满足高标准 (1)具有较高的玻璃应变温度，使玻璃基板转化成具有高热安定性；( 具有较小的热膨胀系数；(3)耐化学性，使制作工艺能在严苛的蚀刻条件下进行；(4)不会有碱金属离子迁移出玻璃表面而破坏晶体管等组件；(5)较高的比弹性模量。
发明内容
本发明针对FED平板显示器的玻璃板必须满足上述高标准的需求，提供一种FED 平板显示器，尤其用于该显示器的玻璃板。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种FED平板显示器由冷阴极射线管阵列的基板、发射阴极射线的栅极以及加速和捕获阴极射线的阳极组成，而阳极由涂有ITO和荧光粉的玻璃板构成，所述玻璃板的各组分重量百分比组成为58% 64%的Si02、8% 15% 的 B203、12% 16% 的 Al203、5% 9% 的 Mg0、6% 8% 的 Ca0、2% 4% 的 Ba0、l% 4% 的 Y2O3>0% 2% 的 SnO2,0 0. 5% 的 CeO2,0 1% 的 Cl，0. 005% 0. 1% 的 R20，其中，R = Li，Na或K，所述Sn02、Ce02和Cl的重量百分比不同时为0。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述SW2的重量百分比含量为59% 60%。进一步，所述化03的重量百分比含量为9% 11%。进一步，所述Al2O3的重量百分比含量为14% 15%。进一步，所述MgO的重量百分比含量为5% 7%。进一步，所述CaO的重量百分比含量为6% 7%。进一步，所述^O3的重量百分比含量为m 3%。进一步，所述的重量百分比含量为0. 01% 0. 06%。本发明的有益效果是本发明用于FED平板显示器的玻璃板是具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、基本无碱的高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃，应用在FED平板显示器件上可以使FED平板显示器件具有非常好的热稳定性和高可靠性。
具体实施例方式以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。本发明用于FED平板显示器的玻璃板的密度小于2. 38g/cm3, 20 300 °C范围的平均线膨胀系数大于31X10_7°C，小于39X10_7°C，优选小于38X10_7°C ；应变点大于650°C，优选不低于660°C ；弹性模量大于7. :3kg/mm2，优选大于7. 4kg/mm2，更优选大于 7. 5kg/mm2,该玻璃应用于FED平板显示器可以提高器件的亮度，提高器件的热稳定性和可靠性，提高器件的抗真空压力的强度。在本发明中，SiO2W重量百分率为58 64%。SiO2为主要的玻璃网络形成剂，可以降低玻璃的热膨胀系数和密度，提高玻璃应变点，但增加玻璃熔点。SW2含量低于58wt % 时，不易获得低膨胀、低密度和高应变点的玻璃，会降低玻璃的耐酸性等化学稳定性；S^2 含量在%以上时，玻璃的高温粘度增加，造成玻璃熔制温度过高，玻璃熔制困难，优选控制58 62%，更优选控制在59 60%。B2O3既是玻璃网络形成体，又是一种助熔剂，它可以降低玻璃粘度和提高玻璃稳定性，本发明中，B2O3的重量百分率为8 15%, 含量低于Swt%，无法起到助熔作用，不利于降低玻璃密度，同时玻璃的抗缓冲氢氟酸溶液的能力较差，化03含量超过15wt%时，玻璃应变点降低太大，并降低玻璃的抗酸性，同时使玻璃的分相倾向增加，降低玻璃稳定性，优选控制在8 12%，更优选控制在9 11%。Al2O3可以显著提高玻璃的应变点和弹性模量，增加玻璃的化学稳定性，还可以增加玻璃稳定性，降低玻璃的热膨胀系数，Al2O3的另一优点是可以提高玻璃的弹性模量。 Al2O3含量低于12wt%，不易获得高应变点的无碱玻璃，玻璃化学稳定性不足，不利于提高玻璃的弹性模量；Al2O3含量大于16wt%会显著增加玻璃的高温粘度，使熔制温度升高，优选控制在13 16%，更优选控制在14 15%。MgO具有降低玻璃高温粘度、增加低温粘度的作用，还可明显提高玻璃的弹性模量。本发明中，其含量限定在5 9wt%，MgO含量高于9wt%，会降低玻璃稳定性，增加液相温度，使玻璃抗失透能力下降。为提高玻璃的弹性模量，优选控制在5 8%，更优选控制在5 7%。CaO同样具有降低玻璃高温粘度、增加低温粘度的作用，起到助熔剂作用，并可以增加玻璃耐酸性。本发明中，CaO含量限定在6 8wt%之间，CaO含量大于8wt%，会使玻璃膨胀系数增加过大，玻璃的抗冲氢氟酸溶液能力下降，并降低玻璃稳定性，使玻璃失透倾向增加；CaO含量小于6wt %，对降低玻璃熔制温度和提高玻璃抗酸性不利，优选控制在6 7%。BaO具有增加玻璃化学稳定性和提高玻璃抗失透的作用，本发明发现通过在没有氧化锶时加入氧化钡，一方面，可以达到很低的密度，另一方面，可以达到高的比弹性模量， 还满足对于粘度曲线和高转变温度的特别需要。IO3可以显著地提高玻璃的弹性模量，并可降低玻璃的熔化温度，本发明中，IO3 的含量为l #t%。IO3的含量超过时，对玻璃析晶稳定性不利，并过于增加玻璃成本，优选控制在2 4%，更优选控制在2 3%。碱金属氧化物(R = Li，Na或K)可以显著地降低玻璃的熔化温度，还可以抑制玻璃的分相，从而提高玻璃的析晶稳定性，但在液晶面板制造过程中，由于碱金属氧化物损害半导体膜的性能，其含量受到限制。本发明中，碱金属氧化物的含量不超过0. OSwt%, 较好不超过0. 06wt% ；由于玻璃中的碱金属氧化物是无法避免的，优选控制在0. 01 0. 06%。本发明的玻璃中还含有至少一种选自下列组分的澄清剂0 21的SnO2,0 0. 5% 的Ce02，0 1%的Cl。澄清剂的含量主要是为了提高玻璃的熔制质量，减少玻璃中的气泡， 但过多的澄清剂会导致玻璃稳定性下降，也会对玻璃的其它性质造成不利的影响。玻璃中的Cl可通过与玻璃成分中氧化物对应的氯化物，CaCl2, MgCl2, BaCl2等。实施例1
玻璃应用常规的浮法玻璃工艺成型。具体操作为该FED平板显示器玻璃基板的玻璃配合料含有石英砂、氧化铝、硼酸、碳酸钙、碳酸钡与混合稀土氧化物，其基本玻璃氧化物的重量百分含量为60% 的 SiO2,9% 的 B2O3>12% 的 Al203、7% 的 MgO,6% 的 CaO,3% 的 BaOU. 5% 的Y2O3>1%的SnO2,0. 05%的R2O(R = Li，Na或K)，0· 45%的CeO20控制玻璃液流熔化时间为6 8小时左右，该熔化池内熔化温度为1550°C，澄清均化温度为1590°C，成型温度为 1240°C，液相温度为1130°C，退火温度为710°C。使用真空泵将玻璃液上部空间的压力控制在200乇以下，玻璃液能够得到充分的澄清均化，然后进入工作池。利用上述方法加工成型的FED平板显示器基板玻璃的性能指标如下(1)应变温度680°C ； (2)平均线热膨胀系数 (α 20 300°C ) 38 X IO^V0C ； (3)密度2. 375g/cm 3 ； (4)弹性模量为 7. 4kg/mm2，该玻璃的应用使FED平板显示器件具有更高的亮度和非常好的热稳定性和高可靠性。实施例2
玻璃的制备方法同实施例一，其不同处在于FED平板显示器玻璃基本氧化物组分含量不同，其基本玻璃氧化物的重量百分含量为58%的Si02、10%的B203、13%的Al203、6%的MgO、 7% 的 CaO,2. 5% 的 BaO,2% 的 Y203、1% 的 SnO2,0. 1% 的 R2O (R = Li，Na 或 K)，0. 4% 的 CeO20 制备出来的FED平板显示器基板玻璃的性能指标如下(1)应变温度670°C ； (2)平均线热膨胀系数(α 20- 300°C ) 37X IO^V0C ； (3)密度2. 377g/cm3 ；(4)弹性模量为 7. 5kg/mm2, 该玻璃特别适合用于制造平板显示器玻璃基板。其中，玻璃的密度P采用阿基米德法测定；20-300°C的热膨胀系数采用膨胀计测量，以平均膨胀系数表示；玻璃的应变点采用ASTMC598所规定的弯梁法测定；通过共振法测定弹性模量。通过实施例1和2各项理化性能要求，完全能够满足FED平板显示器显示屏基板玻璃制造工艺要求，与现有基板玻璃相比，工艺简单，玻璃液易于熔化、澄清、均化，玻璃密度更低，弹性模量更高，是适合大规模浮法工艺生产的FED平板显示器基板玻璃。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种FED平板显示器，由冷阴极射线管阵列的基板、发射阴极射线的栅极以及加速和捕获阴极射线的阳极组成，而阳极由涂有ITO和荧光粉的玻璃板构成，其特征在于，所述玻璃板的各组分重量百分比组成为58% 64%的Si02、8% 15%的化03、1洲 16%的A1203、 5% 9% 的 Mg0、6% 8% 的 Ca0、2% 4% 的 BaO、1% 4% 的 &03、0% 2% 的 SnO2,0 0. 5% 的 CeO2, 1% 的 C1，0. 005% 0. 1%的民0，其中，R = Li，Na 或 K，所述 SnO2XeO2 和 Cl 的重量百分比不同时为0。
2.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板S^2的重量百分比含量为59% 60%ο
3.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板化03的重量百分比含量为9% 11%。
4.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板Al2O3的重量百分比含量为14% 15%ο
5.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板MgO的重量百分比含量为5% 7%。
6.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板CaO的重量百分比含量为6% 7%。
7.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板IO3的重量百分比含量为2% 3%。
8.根据权利要求1所述的FED平板显示器，其特征在于，所述玻璃板的重量百分比含量为0. 01% 0. 06%O
全文摘要
本发明涉及一种FED平板显示器，尤其涉及该显示器所用的玻璃板。所述FED平板显示器中玻璃板的各组分重量百分比组成为58%～64%的SiO2、8%～15%的B2O3、12%～16%的Al2O3、5%～9%的MgO、6%～8%的CaO、2%～4%的BaO、1%～4%的Y2O3、0%～2%的SnO2，0～0.5%的CeO2，0～1%的Cl，0.005%～0.1%的R2O。本发明用于FED平板显示器的玻璃板是具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、基本无碱的高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃，应用在FED平板显示器件上可以使FED平板显示器件具有非常好的热稳定性和高可靠性。
文档编号C03C3/095GK102424525SQ20111025973
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者杜寰, 韩郑生 申请人:中国科学院微电子研究所