[发明专利]一种液晶基板玻璃原料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶基板玻璃的生产领域，特别涉及一种液晶基板玻璃原料 及其制备方法。

背景技术

工业生产用玻璃的原料，依据它们的用量和生产工艺及制品的作用可分 为主要原料和辅助原料两大类。一般玻璃都为硅酸盐玻璃，其主要成分为 SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、R₂O、B₂O₃等，引入的原料有石英砂、叶腊石、 石灰石、白云石、纯碱、硼砂、硼酸、长石等，为保证玻璃熔制过程中的熔 制质量，如玻璃澄清、助熔、着色、脱色等使用的称为辅助材料。

液晶基板玻璃是一种特殊的玻璃制品，它具有超薄、超平坦性以适应液 晶面板的复杂精细的制作过程。

为了方便理解，在叙述液晶基板玻璃的原料组成之前，首先来看液晶基 板玻璃必须满足的几个技术指标：

1、玻璃要有较高的应变点。在制造TFT工艺过程中，基板要经过反复 地热处理，温度最高要加热到625℃，要求基板在这一温度下保持刚性，不 能有任何黏滞流动现象，否则不仅玻璃变形和降温时带来热应力，还会造成 尺寸变化。因此要求基板玻璃的应变点T_st高于625℃，再加上25℃的保险量， 所以玻璃的应变点T_st至少要650℃以上。

2、玻璃要有低膨胀系数。由于显示器在制造过程中要经过多次、反复、 快速地升温降温，必然引起玻璃结构松弛，发生尺寸变化，这样就会使光刻 制版的电子线路出现偏差。所以要求整个基板元件的收缩尺寸只能是电路图 中最细线宽度的几分之一，即几个微米，低的热收缩仍然是必要条件。一般 来讲，玻璃的线性膨胀系数(CTE)，在0～300℃温度范围内小于40×10^-7/ ℃。

3、尽可能低的密度。为了降低最终显示器产品的重量，使显示器适应 时代潮流，玻璃密度要尽可能低，一般要求玻璃密度小于2.5g/cm³。

4、基板必须有高的表面和内在质量，制造电路的边面应无任何划伤和 污点，缺陷应小于几微米，以免损害电路。内部的气泡和包裹体小到像素的 几分之一还是允许的，缺陷面积最高允许极限为单个像素面积的25％，一个 具有100μm像素尺寸的显示器允许有50μm尺寸的包裹体。这个条件限制了 玻璃内气泡等可见缺陷尺寸至少要小于0.1mm。

5、因为在玻璃板上印制电路的要求，玻璃不能含有一价碱金属，即R₂O 含量尽可能低，甚至为零。

因为以上性质的要求，液晶基板玻璃一般由无碱硼铝硅酸盐玻璃组成。 成分为SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、RO组成。

液晶基板玻璃的常规生产中，气泡这种缺陷在玻璃的最终成品中是严格 禁止的，为此，玻璃熔化期间要靠在原料中加入一定量的澄清剂拟补玻璃本 身熔化澄清不好的缺陷，最好的澄清剂是As₂O₃，但是As₂O₃的毒性非常强， 在玻璃的制造工序或废玻璃处理时，有可能污染环境，其使用正受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种液晶基板玻璃原料 及其制备方法，本发明提供了可用于生产面积大于1.4m²的液晶基板玻璃， 并能增强玻璃的熔解能力，提高玻璃的澄清效果。

本发明的技术方案是这样解决的：

一种液晶基板玻璃原料，按质量百分比包括如下组成：

以上原料中加入澄清剂，以降低玻璃制品中的气泡，每公斤基板玻璃中 气泡个数＜0.4，气泡尺寸＜0.1mm，澄清剂按质量百分比组成如下：

氧化砷    0～1.0％

氧化锑    0～0.50％，

按质量百分比，以上原料总含铁量小于0.01％，一价碱金属氧化物R₂O， R为Li、Na、K总含量小于0.015％，水分总含量小于0.3％，

以上各种原料成分纯度高于99％。

各种原料成分纯度高于99.5％。

一种采用液晶基板玻璃原料制备液晶基板的方法，