[发明专利]铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及玻璃制造领域，公开了铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。以该铝硅酸盐玻璃组合物的总摩尔量为基准，以氧化物计，该铝硅酸盐玻璃组合物含有67‑74mol％的SiO₂、10‑15mol％的Al₂O₃、0‑5mol％的B₂O₃、1‑10mol％的MgO、1‑10mol％的CaO、0‑3mol％的SrO、2‑8mol％的BaO、0.1‑4mol％的ZnO、0.1‑4mol％RE₂O₃和小于0.05mol％的R₂O，其中RE为稀土元素，R为碱金属。采用本发明的方法制备的铝硅酸盐玻璃绿色环保，具有良好的热稳定性，能够兼具较高的退火点温度和较低的熔化温度及成型温度，玻璃在减薄后仍然具有较高的机械强度，而且，该铝硅酸盐玻璃的耐化学腐蚀性能优良。

技术领域

本发明涉及玻璃制造领域，具体涉及铝硅酸盐玻璃组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

随着光电行业的快速发展，对各种显示器件的需求正在不断增长，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。主流的硅基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，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℃、700℃、720℃，以使基板在面板制程中具有尽量小的热收缩。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，作为显示器基板用的玻璃应该具有较低的液相线温度。

用于平面显示的玻璃基板，需要通过溅射、化学气相沉积(CVD)等技术在底层基板玻璃表面形成透明导电膜、绝缘膜、半导体(多晶硅、无定形硅等)膜及金属膜，然后通过光蚀刻(Photo-etching)技术形成各种电路和图形，如果玻璃含有碱金属氧化物(Na₂O，K₂O，Li₂O)，在热处理过程中碱金属离子扩散进入沉积半导体材料，损害半导体膜特性，因此，玻璃应不含碱金属氧化物，首选的是以SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、碱土金属氧化物RO(RO＝Mg、Ca、Sr)等为主成分的碱土铝硅酸盐玻璃。

在玻璃基板的加工过程中，基板玻璃是水平放置的，玻璃在自重作用下，有一定程度的下垂，下垂的程度与玻璃的密度成正比、与玻璃的弹性模量成反比。随着基板制造向着大尺寸、薄型化方向的发展，制造中玻璃板的下垂必须引起重视。因此应设计组成，使基板玻璃具有尽可能低的密度和尽可能高的弹性模量。