[发明专利]玻璃组合物和使用其的平板显示器用玻璃基板、平板显示器以及平板显示器用玻璃基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃组合物，尤其涉及一种在用于液晶显示器(LCD)等平板显示器(FPD)的玻璃基板中适用的玻璃组合物。另外，本发明涉及使用该玻璃组合物的FPD用玻璃基板、FPD以及FPD用玻璃基板的制造。

背景技术

液晶显示器(LCD)等被称之为平板显示器(FPD)的薄型图像显示装置的需求正在扩大。其中，由于所显示的图像漂亮，因此使用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型LCD正在迅速普及。有源矩阵型LCD的TFT电路形成于玻璃基板的表面。将TFT电路形成于玻璃基板的表面的工序以往是在1000℃以上的环境下实施的。近年来，开发了能够在500～600℃下形成TFT电路的称之为低温多晶硅(p-Si)型的有源矩阵型LCD。与此相伴，除了使用在高温下物性稳定的二氧化硅玻璃外，还可使用铝硅酸盐玻璃以及铝硼硅酸盐玻璃作为LCD用玻璃基板。

作为FPD的玻璃基板，谋求壁薄、表面的平滑性高。而且，为了与近年来发展的FPD的大型化对应，迫切要求制造更大尺寸的玻璃基板。在制造各种玻璃基板的方法中，为了有效地得到上述那样的玻璃基板，下拉法(down draw method)最合适。在下拉法中，在成形装置的上部槽中流入熔融玻璃，并使从槽的两侧溢出的熔融玻璃沿着成形装置的外壁流动到下方。进而，在成形装置的下部，使分2道流动过来的熔融玻璃融合成为一体，连续地生产一片玻璃带。玻璃带在固化后切成规定的尺寸，即成为玻璃基板。

下拉法与作为制造玻璃基板的其它方法的浮法(float method)相比，成形温度较低，容易失透。因此，在利用下拉法的玻璃基板的稳定制造中， 谋求失透温度低的玻璃组合物。进而，为了在玻璃基板上稳定地进行TFT电路的形成，谋求具有高热稳定性(例如，高的玻璃化温度或高的应变点)的玻璃组合物。

作为在FPD的玻璃基板中使用的玻璃组合物，已知有例如以下的组合物。

在日本特开2006-169107号公报中公开了一种铝硅酸盐玻璃组合物，其是利用下拉法以外的方法制造得到的玻璃组合物，其中，实质上不含有碱金属氧化物，且以质量％计时，实质上含有60～67％的SiO₂、16～23％的Al₂O₃、0～15％的B₂O₃、0～8％的MgO、0～18％的CaO、0～15％的SrO、0～21％的BaO，MgO+CaO+SrO+BaO的总量为12～30％。但是，该组合物不适合于下拉法。而且，如实施例所述，该组合物含有较多的BaO，增加了环境的负荷，从制造成本方面考虑不优选。

在日本专利第3988209号公报中公开了一种组合物，其是适合用作FPD的玻璃基板的玻璃组合物，并且实质上不含有碱金属氧化物，并可通过浮法成形。但是，该组合物如实施例所述，失透温度高达1250℃以上，不适用于下拉法。

在日本特开2009-13049号公报中公开了一种玻璃组合物，其实质上不含有碱金属氧化物、As₂O₃以及Sb₂O₃，且以摩尔％表示，含有SiO₂ 55～75％、Al₂O₃ 7～15％、B₂O₃ 7～12％、MgO 0～3％、CaO 7～12％、SrO 0～5％、BaO 0～2％、ZnO 0～5％、SnO₂ 0.01～1％，并且该组合物的液相粘度为10^5.2dPa·s以上，高温粘度10^2.5dPa·s条件下的温度为1550℃以下。

众所周知，虽然玻璃成分之一BaO具有抑制玻璃分相、提高熔解性、抑制失透温度的作用(参照专利第3988209号公报的第0023段)。但是，BaO对环境负荷大，原料的价格高，因此增加了玻璃基板的制造成本。因此，谋求实质上不含有BaO的玻璃组合物。

【现有技术文献】

【专利文献1】日本特开2006-169107号公报

【专利文献2】日本专利第3988209号公报

【专利文献3】日本特开2009-13049号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃组合物，其适合于FPD用玻璃基板，并具有高的热稳定性，虽然实质上不含有BaO但失透温度低，并且适于利用下拉法的玻璃基板的制造。