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技术

技术编号:6698008 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及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,提供一种适合于在液晶表示装置等的平板显示器中使用的玻璃基板、具有高的热稳定性、实质上不含有BaO且失透温度低、适合于利用下拉法的玻璃基板的制造的玻璃组合物。一种玻璃组合物,其以质量%计含有SiO2?54~62%、B2O3?4~11%、Al2O3?15~20%、MgO?2~5%、CaO?0~7%、SrO?0~13.5%、K2O?0~1%、SnO2?0~1%、Fe2O3?0~0.2%,并且,实质上不含有BaO,碱土类金属氧化物的总含有率(MgO+CaO+SrO)为10~18.5质量%,失透温度为1200℃以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃组合物,尤其涉及一种在用于液晶显示器(IXD)等平板显示器(FPD)的玻璃基板中适用的玻璃组合物。另外,本专利技术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。
技术介绍
液晶显示器(IXD)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IXD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°C以上的环境下实施的。近年来,开发了能够在500 600°C 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IXD 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Si02、16 23%的A1203、0 15%的化03、0 8%的Mg0、0 18% 的 Ca0、0 15% 的 Sr0、0 21% 的 BaO,Mg0+Ca0+Sr0+Ba0 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°C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SiR 55 75%、A1203 7 15%、B203 7 12%,MgO 0 3%、Ca0 7 12%、Sr0 0 5%、Ba0 0 2%、&i0 0 5%、Sn& 0. 01 1%,并且该组合物的液相粘度为105 2dPa · s以上,高温粘度102 5dPa · s条件下的温度为 1550°C 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
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的玻璃组合物,以质量%计含有SiA ^ 62%、B203 4 11%、A1203 15 20%,MgO 2 5%、Ca0 0 7%、SrO 0 13. 5%,K2O 0 l%、Sn& 0 1%、狗203 0 0. 2%,且实质上不含有BaO,碱土类金属氧化物的总含有率(MgO+CaO+SrO)为10 18. 5质量%,失透温度为1200°C以下。本专利技术的FPD用玻璃基板由本专利技术的玻璃组合物构成。本专利技术的FPD具备本专利技术的FPD用玻璃基板。本专利技术的制造方法中,将本专利技术的玻璃组合物的熔融体利用下拉法成形,从而得到FPD用玻璃基板。本专利技术的玻璃组合物适合于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,并且在利用下拉法的玻璃基板的制造中适用。附图说明图1是以CaO在碱土类金属氧化物(RO)中所占的比例(CaO/RO)为横轴,表示在使本专利技术的玻璃组合物中CaO和SrO的含有率的平衡发生变化时玻璃组合物的失透温度的变化的图。图2是以SrO在碱土类金属氧化物(RO)中所占的比例(SrO/RO)为横轴,表示在本专利技术的玻璃组合物中使CaO和SrO的含有率的平衡发生变化时玻璃组合物的失透温度的变化的图。图3是表示在本专利技术的玻璃组合物中使K2O的含有率发生变化时玻璃组合物的失透温度的变化的图。图4是表示在本专利技术的玻璃组合物中使K2O的含有率发生变化时玻璃组合物的玻璃化温度的变化的图。图5是表示在本专利技术的玻璃组合物中使K2O的含有率发生变化时的玻璃组合物的线热膨胀系数的变化的图。图6是示意地例示本专利技术的平板显示器(FPD)用玻璃基板的剖面图。图7是示意地例示本专利技术的平板显示器(FPD)的分解图。图8是用于说明本专利技术的玻璃基板的制造方法的示意图。具体实施例方式对本专利技术的玻璃组合物,说明组成的限定理由。在以下的记载中,表示组成的“%” 均表示质量%。(SiO2)SiO2为形成玻璃骨架的成分,具有提高玻璃的化学耐久性和耐热性的作用。若 SiO2的含有率小于M%,则不能获得充分的效果。另一方面,若SiO2的含有率超过62%, 则失透温度上升。而且,玻璃的熔融性变差且熔融粘度上升,利用下拉法的玻璃基板的形成变得困难。因此,SiO2的含有率的下限为以上,优选为55. 5%以上,更优选为56.5% 以上。SiO2的含有率的上限为62%以下,优选为60%以下,更优选为小于58.4%。SiO2W 含有率为以上62%以下,优选为55. 5%以上60%以下,更优选为56. 5%以上且小于 58. 4%。(B2O3)化03是降低玻璃的粘性、促进玻璃熔解和变澄清的成分。若化03的含有率小于4%, 则玻璃的熔融性变差,利用下拉法的玻璃基板的形成变难。另一方面,若化03的含有率超过11%,则化03从熔融玻璃表面挥发的量变多,玻璃的均质化变难。因此,B2O3的含有率的下限为4%以上,优选为7%以上,更优选为8%以上。化03的含有率的上限为11%以下,更优选为10%以下。化03的含有率为4%以上11%以下,优选为7%以上11%以下,更优选为 8%以上10%以下。(Al2O3)Al2O3是形成玻璃骨架的成分,具有提高玻璃的应变点的作本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种玻璃组合物,其以质量%计含有SiO2    54~62%B2O3    4~11%Al2O3   15~20%MgO     2~5%CaO     0~7%SrO     0~13.5%K2O     0~1%SnO2    0~1%Fe2O3   0~0.2%,并且,实质上不含有BaO,碱土类金属氧化物的总含有率,即MgO+CaO+SrO的含有率合计为10~18.5质量%,失透温度为1200℃以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:小山昭浩桥本美纪子
申请(专利权)人:安瀚视特股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP

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