[發明專利]一種TFT-LCD玻璃基板及其化合物組成

無效

• 申請號: 200910074313.0
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN101838105A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 李發強;劉文泰;李兆廷
• 申請（專利權）人: 河北東旭投資集團有限公司
• 主分類號: C03C3/093
• 分類號: C03C3/093;C03C3/091
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標事務所 44241
• 代理人: 曲家彬

技術領域

本發明涉及一種堿土硼鋁玻璃組分設計，它可廣泛適用于制作液晶顯示器的玻璃基板，行業中統稱為TFT-LCD玻璃基板。

背景技術

液晶顯示技術已經成為現代最重要的圖象傳輸和再現的關鍵技術。液晶顯示器的顯像原理比較簡單。物質有三態：固態、液態和氣態，其實三態僅是大致的分類。有些物質的固態可以再被細分出不同性質的形態結構。同樣，液體也同樣可具有不同的″態″，其中分子排列具有方向性的液體我們就稱之為″液態晶體″，簡稱″液晶″。

用液態晶體制作的組件，是將液態晶體包在兩片平行板狀玻璃中。在玻璃的表面鍍一層叫做配向劑的物質，它的特性決定液晶形態和排列情況。

液晶顯示器的顯像原理，是將液晶置于兩片導電玻璃之間，靠兩個電極間電場的驅動，引起液晶分子扭曲向列的電場效應，以控制光源透射或遮蔽功能，在電源關開之間產生明暗而將影像顯示出來，若加上彩色濾光片，則可顯示彩色影像。在兩片玻璃基板上裝有配向膜，所以液晶會沿著溝槽配向，由于玻璃基板配向膜溝槽偏離90度，所以液晶分子成為扭轉型，當玻璃基板沒有加入電場時，光線透過偏光板跟著液晶做90度扭轉，通過下方偏光板，液晶面板顯示白色；當玻璃基板加入電場時，液晶分子產生配列變化，光線通過液晶分子空隙維持原方向，被下方偏光板遮蔽，光線被吸收無法透出，液晶面板顯示黑色。液晶顯示器便是根據此電壓有無，使面板達到顯示效果。

TFT-LCD的每個像素點都是由集成在自身上的TFT來控制的，它們是有源像素點。因此，不但反應時間可以極大的加快；對比度和亮度也大大提高了；同時分辨率也得到了空前的提升。因為它具有更高的對比度和更豐富的色彩，熒屏更新頻率也更快，所以我們稱之為“真彩”。

TFT液晶顯示方式，具有比舊式LCD屏快600倍的像素反應速度。先進的矽電極加入，大大加快了液晶屏幕的像素反應速度，減少畫面出現的延緩現象。對玻璃基板提出了更高的技術要求，加工后的基板的幾何尺寸必須不受熱條件的影響，即這類玻璃基板的熱膨脹系數要小，根據玻璃基板制作中的生產的應力綜合考慮，最佳熱膨脹系數在28×10^-7/℃左右。

這樣對玻璃基板的成份的提出了更高的要求、以保證適應現代液晶顯示器的要求。玻璃基板必須具有下列的特性：含有堿金屬氧化物少于1000ppm；具耐化學性；熱膨脹系數須與薄膜晶體管的硅相近；提高玻璃應變點，以減少熱收縮較量。

TFT-LCD用的玻璃基板根據液晶顯示器的技術標準，必須具備以下的基本物理特性：

1、玻璃基板的熱膨脹系數必須夠低，不高于40×10^-7/℃；

2、玻璃基板的應變點溫度應高于640℃；

3、密度低于2.6g/cm³，且越輕越好。

對TFT-LCD用的玻璃基板的改進目前正按照以上的原則進行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種性能更完美的液晶顯示器玻璃基板的組分設計，以使得制成的TFT-LCD用的玻璃基板在密度小、膨脹系數變化小、應變點高、透光率高的技術指標上有所突破。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種TFT-LCD玻璃基板的化學組合成份，以氧化物表示，關鍵在于：TFT-LCD玻璃基板中含質量百分比56～64％SiO₂，7～11％B₂O₃，14～18％Al₂O₃，0.01～10％BaO，3～8％CaO，0.5～8％SrO，0～0.5％ZnO，0～4％MgO，0～0.5％ZrO₂。

以上所述TFT-LCD玻璃基板組分中的SiO₂+B₂O₃的含量為63～75％，B₂O₃+Al₂O₃的含量為21～29％，CaO+MgO+其他RO的含量為3～13％，上述的R代表Be、Sr、Ba中的任意一種氧化物、或任意兩種或兩種以上的氧化物的混合。

借助于本發明提供的的TFT-LCD玻璃基板組分原則生產的液晶玻璃基板經檢測可以達到以下的技術指標：

在10℃～300℃的熱膨脹系數為31～39×10^-7/℃；應變點在640℃以上，密度小于2.6g/cm³，可見光透過率在377nm～1000nm波長中可達到91％以上。

以上液晶玻璃基板的其本物理特性可以穩定的達到：