[发明专利]平面显示器用硅酸盐玻璃基板

说明书

技术领域

本发明属于玻璃制造领域，涉及一种碱土铝硼硅酸盐玻璃组分，它可广泛适用于制作平面显示器的玻璃基板，特别适合于低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器（LTPS TFT-LCD）基板玻璃及有机电激发光显示器（OEL）基板玻璃。

背景技术

随着平面显示行业的快速发展，对各种显示器件的需求不断增长，比如有源矩阵液晶显示（AMLCD）、有机发光二极管（OLED）以及应用低温多晶硅技术的有源矩阵液晶显示（LTPS TFT-LCD）器件，这些显示器件都基于使用薄膜半导体材料生产薄膜晶体管(TFT)技术。硅基TFT可分为非晶硅(a-Si)TFT、多晶硅(p-Si)TFT和单晶硅（SCS）TFT，其中非晶硅(a-Si)TFT为现在主流TFT-LCD应用的技术，但是，在非晶硅薄膜上制作的有源矩阵TFT由于其电子迁移率低，而不得不将器件面积作得稍大，因此在很小的像素面积上占据了不少比例，使像素的开口率（有效像素面积/全部像素面积）仅为70%左右。严重影响了背光源的有效利用，而无源液晶显示虽然不能显示视频图象，但是其开口率高（不计像素间隔，可达100%），在开口率方面的相互竞争，导致人们开发了开口率达80%以上的多晶硅TFT有源矩阵，即P-TFT-LCD。多晶硅的电子迁移率比非晶硅的电子迁移率高一个数量级，因此器件可以作小一些，开口率自然高。而且，由于电子迁移率提高了一个数量级，可以满足AMOLED对驱动电流的要求。同时LTPS多晶硅(p-Si)TFT可以提高显示器的响应时间，提高显示器的亮度，并且完全可以将速度不是很高的行列驱动器也作在液晶显示器基板的多晶硅层上，使面板同时具有窄框化（Narrow Frame Size）与高画质的特性，可以制造更加轻薄的显示器件。

非晶硅(a-Si)TFT技术，在生产制程中的处理温度可以在300~450℃温度下完成。LTPS多晶硅(p-Si)TFT在制程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更高的要求，优选的应变点高于650℃，更优选的是高于670℃、720℃。同时玻璃基板的膨胀系数需要与硅的膨胀系数相近，尽可能减小应力和破坏，因此基板玻璃优选的线性热膨胀系数在28~39×10^-7/℃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和液相线温度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有较高应变点、较低熔化温度、较低液相线温度、且环境友好的平面显示器用硅酸盐玻璃基板，尤其适用于低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器（LTPS TFT-LCD）基板玻璃及有机电激发光显示器（OEL）基板玻璃。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种平面显示器用硅酸盐玻璃基板，所述玻璃基板的各组分成分的摩尔百分比分别是：

SiO₂          64~70%，

Al₂O₃         12~16%，

B₂O₃          3~8.5%，

CaO          6.5~9.5%，

SrO           2.5~5%，

SnO           0.02~0.1%。

以摩尔百分量计，所述的SrO/(CaO+SrO)<0.4。

以摩尔百分量计，所述的Al₂O₃/(CaO+SrO)>1.0。

SiO₂是玻璃形成体，若含量低于64%，会使膨胀系数太高，玻璃容易失透，提高SiO₂含量有助于玻璃轻量化，热膨胀系数减小，应变点增高，耐化学性增高，但高温粘度升高，这样不利于熔解，一般的窑炉难以满足，所以SiO₂的含量为64～70%。