[发明专利]不含碱的硼铝硅酸盐玻璃

说明书

本文所揭示是用于平板显示器装置，例如有源矩阵液晶显示器(AMLCD)和有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED)的基材的不含碱的硼铝硅酸盐玻璃，其展现出合乎希望的物理和化学性质。根据某些方面，玻璃具有随温度的良好的尺寸稳定性。

相关申请的交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119，要求2016年02月22日提交的美国临时申请系列第62/298246号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开的实施方式涉及用于液晶显示器和其他合适的显示器的显示器玻璃。

背景技术

平板显示器装置(例如有源矩阵液晶显示器(AMLCD)和有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED))的生产是非常复杂的，并且基材玻璃的性质是极为重要的。首先且最重要的是，用于AMLCD和AMOLED装置生产的玻璃基材需要使其物理尺寸具有严格控制。下拉片材拉制工艺，特别是属于Dockerty的美国专利第3,338,696号和第3,682,609号所述的熔合工艺，能够在不需要高成本的成形后精制操作例如精研(lapping)和抛光的条件下制造可用作基材的玻璃片。

在液晶显示器领域，存在各种方法来生产AMLCD所需的薄膜晶体管(TFT)。历史上，面板制造商采用基于无定形硅(a-Si)的晶体管生产了大的低分辨率显示器，或者采用基于多晶硅(p-Si)和基于氧化物薄膜(Ox)的晶体管生产了小的高分辨率显示器。虽然曾经认为a-Si TFT会被p-Si TFT所取代，但是消费者对于低成本的、大的高分辨率显示器的需求以及用p-Si TFT制造此类大规格显示器的成本正在驱使AMLCD制造商将它们对于a-Si TFT的使用延伸到越来越高的分辨率。这些分辨率增加了对于用于TFT制造工艺中的玻璃基材更为严格标准的必要性。在a-Si、氧化物或低温p-Si TFT的制造过程中，将玻璃基材保持在350℃至450℃的加工温度，同时产生薄膜晶体管。在这些温度下，大多数AMLCD和AMOLED玻璃基材经受被称作压缩的过程。压缩，也称为热稳定性或尺寸变化，是由于玻璃的假想温度变化导致的玻璃基材的不可逆的尺寸变化(收缩)。“假想温度”是用来表示玻璃的结构状态的概念。据说从高温快速冷却的玻璃具有较高的假想温度，原因在于“凝固在”较高温度结构。较为缓慢冷却或者在其退火点附近保持一段时间的玻璃据说具有较低的假想温度。

压缩的程度取决于玻璃的制造工艺以及玻璃的粘弹性性质这两者。在由玻璃生产玻璃片产品的浮法工艺中，玻璃片从熔体较为缓慢地冷却，因此，将相对低温结构“凝固到”玻璃中。相反地，熔合工艺导致玻璃片从熔体非常快速地骤冷，以相对高温结构凝固。作为结果，相比于通过熔合工艺制造的玻璃，通过浮法工艺生产的玻璃可能经受较小的压缩，因为用于压缩的驱动力是假想温度和玻璃在压缩过程中经历的工艺温度的差值。因此，会希望使得通过下拉工艺产生的玻璃基材中的压缩水平最小化。

有两种方法使得玻璃中的压缩最小化。第一种是对玻璃进行热预处理，以产生类似于TFT制造过程中玻璃会经受的假想温度。这种方法存在一些困难。首先，在TFT制造工艺过程中，采用的多个加热步骤在玻璃中产生略不同的假想温度，该预处理不能完全补偿所述略不同的假想温度。其次，玻璃的热稳定性变得与TFT制造的细节密切相关，这可能意味着对不同的终端用户有不同的预处理。最后，预处理增加了加工的成本和复杂性。