一种铝硅酸盐玻璃用组合物及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃制造领域，具体地，涉及一种铝硅酸盐玻璃用组合物及其用途。
【背景技术】
[0002] 21世纪以来，随着光电行业的迅速发展，液晶显示技术及其产品以驱动电压和功 耗低、体积小、轻薄化、高清晰度、高分辨率、智能化等优点，逐渐取代了传统的CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管hroPWlasma Display Panel，等离子体显示板)等显示技术。在液 晶显示技术中，非晶硅(a-Si)TFT是目前主流的薄膜晶体管液晶显示技术(TFT-LCD)。但是， 受非晶硅薄膜上制作的有源矩阵TFT电子迀移率低、像素的开口率低的限制，促使了新一代 薄膜晶体管液晶显示技术的研发。低温多晶娃(LTPS，Low Temperature Poly-Silicon)薄 膜晶体管是目前液晶显示器主流的发展技术，LTPS技术让移动电子设备的外形更轻薄、功 能更强大、清晰度更高、反应速度更快。
[0003] 在TFT-LCD薄膜沉积过程中，如果基板玻璃受热出现变形和翘曲，将会使显示器显 示的图案出现误差，必须保证玻璃有足够高的耐高温性能和低的热收缩性，特别是要保证 冷却状态下玻璃的收缩性小，所以基板玻璃还应具有良好的高温过程稳定性。非晶硅TFT技 术在生产过程中的处理温度在300-450°C。而LTPS多晶硅TFT在制造过程中需要在更高温度 下多次处理，因此必须保证基板在多次高温处理过程中不发生变形，这就对基板玻璃的性 能提出了更高的要求。为了降低面板制造过程中基板玻璃的热收缩，基板玻璃的应变点要 高（高于650°C、670°C、700°C或720°C)。同时，玻璃基板的热膨胀系数需要与多晶硅的热膨 胀系数相近，尽可能减小应力和破坏，因此基板玻璃优选的线性膨胀系数在(28-39) ΧΚΓ7/ °C之间。
[0004] 此外，在显示器中广泛使用的玻璃基板还要求具有以下物化特性：
[0005] (1)碱金属氧化物含量低或不含，以避免在热处理过程中碱金属离子扩散至沉积 的半导体材料中，使薄膜特性劣化，造成电路短路；
[0006] (2)良好的化学稳定性:耐水解性、耐酸性和耐碱性以抵抗在微结构过程中使用的 试剂和介质，特别是要具有足够好的耐氢氟酸等强酸性试剂的性能；
[0007] (3)极低的密度(P)，P<2.65g/cm3,以尽可能地降低显示装置的总重量；
[0008] (4)杨氏模量(E) > 7 2GPa，以尽量避免基板搬运过程中因自重产生的弯曲；
[0009] (5)尽量低的熔制温度，以防止玻璃窑炉耐火材料侵蚀加速、窑炉的寿命缩短和良 品率下降，导致成本和能耗增加；
[0010] (6)耐失透性能好，在玻璃熔融和成型工序中不产生异物；
[0011] (7)液相线温度低，在1200°C以下。
[0012] 在高铝无碱硅酸盐玻璃体系中，为了获得较高的热稳定性，硅铝的含量往往比较 高，这会使玻璃较难熔化，通常通过添加氧化硼带来良好的助熔效果，提升玻璃的耐BHF性。 在TFT-LCD面板生产工艺中，尤其是LTPS TFT-IXD工艺中，含硼高铝无碱硅酸盐玻璃应变点 低，容易发生热收缩，造成图案变形，并且在玻璃板大型化、薄型化过程中，玻璃板容易发生 挠曲变形破裂。因此，研发综合性能高(具有高应变点和杨氏模量，低密度、熔化温度、液相 线粘度等)特别是热稳定性高(应变点和杨氏模量高）的玻璃具有重要的意义。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够制备综合性能高且适用于显 示器基板的玻璃的铝硅酸盐玻璃用组合物及其用途。
[0014] 为了实现上述目的，本发明提供了一种铝硅酸盐玻璃用组合物，其中，以铝硅酸盐 玻璃用组合物的总摩尔量为基准，该铝硅酸盐玻璃用组合物含有68-76摩尔％的310 2、11-18 摩尔 ％的厶12〇3、2-10 摩尔 ％的0&0、1-6 摩尔 ％的8&0、0.01-0.5摩尔％的51102、0.01-2摩 尔％的211〇、0.01-5摩尔％的66〇2和选择性含有的0-5摩尔％的]\%0。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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显示器件中的应用。
[0018] 通过上述铝硅酸盐玻璃用组合物，本发明的玻璃具有较高的应变点、杨氏模量(热 稳定性高)和较低的密度、熔化温度、液相线粘度等，综合性能优异，适用于各种显示器件的 玻璃基板，特别是低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器(LTPS TFT-LCD)和/或有机电激光发 光显示器(0EL)的玻璃基板。本发明使用Sn02作为澄清剂，不仅获得了较好的澄清效果，还 能够进一步提高应变点和降低高温粘度。
[0019] 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】
[0020] 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。
[0021] 以铝硅酸盐玻璃用组合物的总摩尔量为基准，本发明提供的铝硅酸盐玻璃用组合 物含有68-76摩尔％ (优选69-74摩尔％ )的Si02、ll-18摩尔％ (优选15-17摩尔％ )的Al2〇3、 2-10摩尔％ (优选4-8摩尔％ )的CaO、1-6摩尔％ (优选2-5摩尔％ )的Ba0、0.01-0.5摩尔％ (优选 0.1-0.3摩尔％)的31102、0.01-2摩尔％(优选0.5-1.5摩尔％)的2110、0.01-5摩尔％ (优选1-3摩尔％ )的Ge02和选择性含有的0-5摩尔％ (优选0-3摩尔％ )的MgO。
[0022] 根据本发明的一种优选实施方式，以铝硅酸盐玻璃用组合物的总摩尔量为基准， 所述铝硅酸盐玻璃用组合物含有69-74摩尔％的310 2、15-17摩尔％的412〇3、4-8摩尔％的 Ca0、2-5 摩尔 ％ 的8&0、0 · 1-0 · 3 摩尔 ％ 的511〇2、0 · 5-1 · 5 摩尔 ％ 的211〇、1-3 摩尔 ％ 的66〇2 和选 择性含有的0-3摩尔％的180。在该优选实施方式中，获得的铝硅酸盐玻璃的综合性能较佳。
[0023] 根据本发明的另一种优选实施方式，以铝硅酸盐玻璃用组合物的总摩尔量为基 准，所述铝硅酸盐玻璃用组合物含有72.5-73摩尔％的310 2、15.5-16摩尔％的六12〇3、3.4-3 · 7摩尔 ％ 的0&0、1 · 4-2摩尔 ％ 的8&0、0 · 1-0 · 3摩尔 ％ 的511〇2、0 · 2-0 · 3摩尔 ％ 的211〇、4 · 5-5 摩尔％的66〇2和1-1.3摩尔％的1%0。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 780°C(或 795°C)。
[0024] 本发明中，Si02和Al2〇3的含量之和优选在86摩尔％以上（更优选在92摩尔％或 91.1摩尔％以下）。
[0025] 用R0表示1%0、0&03&0、2110和660 2的含量之和。其中41203的含量与1?0的比值优选 为0.7-2.3。1%0与R0的比值优选在0.4以下(如0或0.01-0.4)。
[0026] 本发明中，ZnO和Ge02的含量之和优选在6摩尔％以下。更优选地，ZnO和Ge02的含量 之和为0.5-6摩尔％。
[0027]为了避免B2〇3对应变点和杨氏模量的影响，本发明的铝硅酸盐玻璃用