含有K2O的显示器玻璃的制作方法

大体而言，本公开内容与玻璃组成物有关。更具体而言，所公开的主题与包含碱金属且适用于显示应用的玻璃组成物有关。

背景技术：

1、由诸如玻璃等光学透明材料制成的平坦或弯曲基板用于平坦面板显示器、光伏装置和其他合适的应用。除了对光学透明度的要求外，玻璃组成物还需要满足取决于制造工艺和应用的不同挑战。

2、举例而言，如主动阵列液晶显示装置(amlcd)的液晶显示器的生产很复杂，且基板玻璃的特性很重要。用于生产amlcd装置的玻璃基板需要严格控制其物理尺寸。向下拉伸的片材拉伸工艺(尤其是熔融工艺)能够生产可用作基板的玻璃片材，而无需进行如研磨和抛光之类的昂贵后成型加工操作。然而，融合工艺对玻璃特性施加了相当严格的限制，这要求相对较高的液相粘度。

3、在液晶显示器领域，薄膜晶体管(tft)可以基于多晶硅(p-si)或非晶硅(a-si)。非晶硅具有如降低处理温度等优点。有时最好使用多晶硅，因为多晶硅能够更有效地传输电子。基于多晶硅的硅晶体管的特征在于具有比基于非晶硅的晶体管更高的迁移率。这允许制造更小且更快的晶体管，从而最终产生更亮且更快的显示器。p-si系晶体管的一个问题是，与a-si系晶体管的制造相比，其制造需要更高的工艺温度。与制造a-si晶体管所用的350℃峰值温度相比，这些温度范围为450℃至600℃。

4、为了满足处理和性能要求，用于显示应用的玻璃组成物需要具有良好的热和机械性能还有尺寸稳定性。此外，金属离子扩散到薄膜晶体管内可能会损坏晶体管。这样的扩散需要被最小化或消除。

技术实现思路

1、本公开内容提供了包含碱金属(如钾)的玻璃组成物、制造其的方法及使用其的方法。本公开内容还提供了包含这种玻璃组成物的玻璃基板，以及包含这种玻璃组成物或玻璃基板的显示装置，所述玻璃基板具有这种玻璃组成物。

2、根据一些实施方式，玻璃组成物基本上由以下成分组成：

3、约60摩尔％至约80摩尔％的sio2；

4、0摩尔％至约11摩尔％的al2o3；

5、约4.0摩尔％至约12摩尔％的b2o3；

6、约0.5摩尔％至约20摩尔％的k2o；

7、0摩尔％至约18.5摩尔％的mgo；以及

8、0摩尔％至约1摩尔％的sno2。

9、在组成物中，成分选自以上六种氧化物。在一些实施方式中，k2o是唯一添加的碱金属氧化物，且不包括或实质上不含其他碱金属氧化物，如li2o及na2o。mgo是唯一添加的碱土族金属氧化物，且不包括或实质上不含cao、sro或bao。

10、在玻璃组成物中，存在任何合适的范围的sio2。合适的实例包括，但不限于：约60摩尔％至约75摩尔％、约65摩尔％至约80摩尔％或约65摩尔％至约75摩尔％。在一些实施方式中，sio2的含量等于或小于75摩尔％，例如，在约60摩尔％至约75摩尔％的范围内。

11、在一些实施方式中，al2o3的含量等于或低于11摩尔％。al2o3的合适范围的实例包括，但不限于：约0.1摩尔％至约10.5摩尔％、约0.1摩尔％至约2摩尔％、约2摩尔％至约10.5摩尔％、约4摩尔％至约10.5摩尔％或任何其他合适范围。

12、在一些实施方式中，碱金属氧化物为具有任何合适范围的含量的k2o。k2o的合适范围的实例包括，但不限于：约0.5摩尔％至约15摩尔％、约1摩尔％至约15摩尔％、约3.5摩尔％至约15摩尔％、约3摩尔％至约15摩尔％或约3摩尔％至约10摩尔％。

13、mgo的合适范围的实例包括，但不限于：0摩尔％至约15摩尔％、0摩尔％至约10摩尔％、0摩尔％至约6摩尔％、0.1摩尔％至约15摩尔％、约0.1摩尔％至约10摩尔％、0.1摩尔％至约0.6摩尔％或约10摩尔％至约18.5摩尔％。在一些实施方式中，mgo的含量等于或低于6摩尔％，例如，在0摩尔％至约2摩尔％的范围内。在一些实施方式中，mgo的含量等于或高于10摩尔％，例如，在约10摩尔％至约18.5摩尔％或约16摩尔％至约18.5摩尔％。

14、b2o3的合适范围的实例包括，但不限于：约4.9摩尔％至约11.5摩尔％、从约6摩尔％至约11摩尔％或从约8摩尔％至约11摩尔％。

15、组成物可以包含任何其他合适的成分，例如sno2。sno2的合适范围的实例包括，但不限于：约0.01摩尔％至约0.5摩尔％或从约0.05摩尔％至约0.15摩尔％。

16、本公开内容提供了具有本文所述的成分和含量范围的不同组合的任何合适的组成物。

17、在一些实施方式中，k2o/al2o3的摩尔比在从约0.4至约360的范围内，例如，从约0.4至约2、从约1至约10、从约1至约100、从约100至约200或从约200至约360。在一些实施方式中，k2o/al2o3的比值在从约1至约10的范围内，例如，从约0.4至约2。

18、在一些实施方式中，mgo/al2o3的摩尔比在0至约10的范围内，例如，从0至约4，或从0至约1。sio2/b2o3(k)的摩尔比可在约6至约15的范围内。

19、在一些实施方式中，界定为([k2o]-[al2o3])/[b2o3]的r’值在约-0.7至约0.7的范围内，且界定为([k2o]+0.5*[mgo]-[al2o3])/[b2o3]的r”值在约-0.3至约1.3的范围内。[k2o]、[mgo]、[al2o3]及[b2o3]分别表示k2o、mgo、al2o3及b2o3的摩尔含量。

20、在一些实施方式中，在20℃至300℃的温度下，玻璃组成物的热膨胀系数(cte)在从约40×10-7/℃至约85×10-7/℃的范围内。可就不同应用而根据组成物调整cte。举例而言，cte在以下范围内：从约40×10-7/℃至约80×10-7/℃或从约40×10-7/℃至约70×10-7/℃、从约40×10-7/℃至约60×10-7/℃、从约30×10-7/℃至约40×10-7/℃或从约30×10-7/℃至约50×10-7/℃。

21、在一些实施方式中，范例玻璃组成物基本上包含以下成分：

22、约60摩尔％至约75摩尔％的sio2；

23、约4摩尔％至约10.5摩尔％的al2o3；

24、约5摩尔％至约11摩尔％的b2o3；

25、约3.5摩尔％至约15摩尔％的k2o；

26、0摩尔％至约6摩尔％的mgo；以及

27、0摩尔％至约1摩尔％的sno2，

28、其中k2o/al2o3的摩尔比在从约0.4至约2的范围内，且mgo/al2o3的摩尔比在0至约4的范围内。

29、在一些实施方式中，sio2/b2o3(k)的摩尔比可在约6至约15的范围内。界定为([k2o]-[al2o3])/[b2o3]的r’值在从约-0.7至约0.7的范围内，且界定为([k2o]+0.5*[mgo]-[al2o3])/[b2o3]的r”值在从约-0.3至约1.3的范围内。[k2o]、[mgo]、[al2o3]及[b2o3]分别表示k2o、mgo、al2o3及b2o3的摩尔含量。

30、在另一方面，本公开内容亦提供制造本文所述的玻璃组成物的方法及使用本文所述的玻璃组成物的方法、包含此类玻璃组成物的玻璃制品(或部件)，及包含玻璃组成物或玻璃制品的显示装置，所述玻璃制品具有所述玻璃组成物。

31、玻璃制品的实例包括，但不限于：面板、基板、盖体、背板及用于供显示应用的电子装置中的任何其他部件。举例而言，在一些实施方式中，玻璃组成物或玻璃基板为电子装置中的盖体或背板。在一些实施方式中，薄膜电阻器建立在玻璃组成物上或与玻璃组成物接触。电子装置的实例包括，但不限于：液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、计算机监视器、自动柜员机(atms)、触摸屏幕及光伏装置。