CN102030475B - 用于tft-lcd的环保型无碱铝硼硅酸盐玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造平板显示器的无碱铝硼硅酸盐玻璃，该玻璃化学组成为(wt.％)：SiO₂55-70，B₂O₃7-13，Al₂O₃14-21，CaO 5-11，SrO 0.5-10，SnO₂0.1-0.2，Y₂O₃0.1-4.0，其中不含MgO和BaO，这种玻璃密度小于2.45g/cm³，其具有玻璃熔制温度低、应变点大于700℃、热膨胀系数低、弹性模量大、强度高、不含碱金属氧化物，液相线温度低于1150℃等优点，适合于制造平板显示器，尤其适合于制备TFT-LCD显示用的基板玻璃。

Description

用于TFT-LCD的环保型无碱铝硼硅酸盐玻璃

技术领域

本发明涉及一种具有应变点温度高、热膨胀系数低、弹性模量大、不含碱金属氧化物的碱土金属铝硼硅酸盐玻璃，它适合于制造平板显示器基板玻璃，根据无碱铝硼硅酸盐玻璃组成和生产，本发明还涉及该玻璃基板在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)中的应用，具体涉及一种无碱铝硼硅酸盐玻璃的化学组成。

背景技术

21世纪以来，平板显示技术及其产品以其轻薄化的优点，在电子显示产品(如笔记本电脑、液晶台式电脑、液晶电视)等方面得到了迅猛发展，高清晰度、大屏幕、薄型壁挂式彩色电视机已经进入了家庭，现在已经逐渐取代了传统的CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)型电视产品。

按照液晶显示器所用的基板玻璃可分为有碱玻璃和无碱玻璃两大类，有碱玻璃包括有钠钙硅酸盐系统和铝硼硅酸盐系统，主要使用在扭曲阵列相液晶显示器(TN-LCD：Twisted Nematic)和超扭曲阵列相液晶显示器(STN-LCD：Super Twisted Nematic)；而无碱玻璃由铝硅硼玻璃系统组成，主要用于TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)。

TFT-LCD是目前最好的彩色显示设备，其是手机、MP3播放器、MP4播放器、车载导航仪等小型终端显示设备以及电视、笔记本电脑、台式机上的主流显示设备，TFT-LCD成为平板显示产品的主流产品。液晶显示器(LCD)的面板材料主要由基板玻璃、液晶、彩色滤光片(Color Filter)、薄膜晶体管、驱动电路(IC)、背光源、偏光板等组成，而一片TFT-LCD面板需使用到两片基板玻璃，分别作为底层基板玻璃及彩色滤光片的底板使用。

基板玻璃具有较低的热膨胀系数和密度以及韧性很高的弹性模量，故其生产特点在配方上要求应变点大于650℃，以适应高的硅晶体的制备温度要求；低的膨胀系数是获得与硅晶体相匹配的膨胀特性基本条件；在要求不含碱金属的条件下，需要使用铂金属制成的通道在1630℃以上高温熔炼、澄清消泡、搅拌，以提供无缺陷的玻璃供应给玻璃成形；在外观质量方面，基板玻璃应具有足够高的均匀度、平整度和无宏观缺陷。TFT-LCD显示基板用玻璃本身的性能和质量要求有如下几点：

(1)无碱金属氧化物的玻璃组合物。其中最大的碱金属氧化物的含量∑R₂O＝1000ppm＝0.1wt％是容许的，以避免由于在加热过程中玻璃中的碱金属离子将扩散到沉淀的半导体材料中，破坏薄膜的特性，损害半导体的性能，造成电路短路而使微结构的薄膜晶体管“中毒”。

(2)基板玻璃要求具有与多晶硅和无定形硅薄膜材料相匹配的热膨胀系数，热膨胀系数α_30/380＝(32～38)×10^-7/K。由于TFT-LCD的加工需要经过多个热处理步骤，使得基板玻璃需要反复经受快速冷却和快速加热，这样对玻璃板的热冲击是比较大的，特别是较大尺寸的玻璃面板，存在温度分布差异，在热处理过程中极易在玻璃断面产生裂纹，从而导致基板玻璃的破碎，或者在受热时由于玻璃自身的内应力，不足以抵消玻璃受热膨胀而产生的热应力而破裂，而减小玻璃的热膨胀系数可以降低由于温差造成的热应力，特别是当α_30/380在(30～33)×10^-7/K之间时，意味着温度高至700℃仍有良好的膨胀系数。因而要求基板玻璃具有明显减小的热膨胀系数，32×10^-7/K或者更小。

(3)基板玻璃应具有良好的化学稳定性。具有足够的耐化学性，即足够的耐水解性、耐酸性和耐碱性以抵抗在微结构过程中使用的试剂和介质。由于在TFT-LCD加工过程中基板玻璃需要经过多种化学溶液的清洗和蚀刻，为避免玻璃中成分的析出，玻璃必须具有良好的化学稳定性，特别是要具有良好的耐氢氟酸等强酸试剂的性能。

(4)基板玻璃应具有良好的耐热性。耐热性是防止在热处理过程中基板玻璃的收缩和变形，其应变点应不低于650℃，甚至更高。在制造TFT-LCD的工艺过程中，基板玻璃要经过反复地热处理，温度最高加热到625℃，要求基板在这一温度下保持刚性，不能有任何粘滞流动现象，否则不仅玻璃会变形而且在降温时会带来热应力，还会造成尺寸的变化，因此要求基板玻璃的应变点温度高于625℃，再加上25℃的保险量，所以玻璃的应变点温度至少要在650℃以上。而且由于在TFT-LCD的薄膜沉积过程中，如果基板玻璃受热出现变形和翘曲，将会使显示器显示的图案出现误差，必须保证玻璃有足够高的耐高温性能，以便在生产过程中保证玻璃具有较高的高温热加工性和成型的几何稳定性，而且为了提高分辨率，TFT-LCD电路图线宽度是越来越细，但显示器尺寸却越来越大，尽管有了自动补偿技术在光刻时补偿热收缩偏差，但低的热收缩仍然是必要条件，特别是要保证在冷却状态下玻璃的收缩性小，所以基板玻璃还要具有良好的高温过程稳定性。

(5)密度ρ≤2.6g/cm³，弹性模量E＞72GPa(7.2kg/mm²)。相对低的密度，特别是在大尺寸屏幕日趋发展的倾向下，使显像器的总质量保持低水平。为了降低显示器的总重量，应尽可能的降低密度，即ρ≤2.6g/cm³。由于在TFT-LCD加工过程中，基板玻璃是水平放置的，玻璃在自身重力作用下，有一定程度的下垂，下垂的程度与玻璃本身的密度成正比，与玻璃的杨氏模量成反比。随着基板玻璃向大尺寸、薄型化的发展，基板由于自重产生的下垂、翘角成了重大的问题。对玻璃生产者而言，玻璃板材成型后要经过退火、切割、加工、检验、清洗等多重环节，大尺寸玻璃薄板的下垂将影响到加工点之间运送玻璃的箱体中转入、取出和分割玻璃板的能力，对面板制造商来讲，类似的问题同样存在。因此应使基板玻璃具有尽可能低的密度和尽可能高的弹性模量。

(6)熔化温度要低。从玻璃生产者的角度讲，过高的玻璃熔制温度将导致玻璃窑炉耐火材料侵蚀加速和窑炉的寿命缩短，玻璃熔制温度过高还造成高温仪器和设备的使用受限，还会在提供高质量玻璃板方面造成极大困难，玻璃的良品率下降，成本增加；另外，过高的熔制温度还会造成能耗的增加。

(7)尺寸精度高。在TFT-LCD制造工艺中包括多次精密光刻，要求基板玻璃外形尺寸加工精度达到1/10mm的误差。但最重要的是对表面平整度和厚度的质量要求是非常严格的，假如TFT-LCD的两基板玻璃精度不能保证，则构成两基板玻璃的间距就会有局部误差，这样会直接影响到电场和像素，使显示器的灰度和色彩不均匀；平面度低的基板玻璃在光刻过程中也会带来问题，如曝光时不能在整个平面上聚焦，电路出现缺陷。

(8)在外观质量方面，基板玻璃应具有足够高的均匀度、平整度和无宏观缺陷。通过在冷却后玻璃中含有的气泡数来评价玻璃熔融物的熔化效果，即玻璃的外观质量。玻璃屏幕的视觉质量，即在缺少结晶杂质、结石和气泡的质量非常好，因为微小的气泡、结石、条纹、表面凹坑以及表面伤痕等缺陷都会使显示器出现误差，影响显示图像的质量。

中国专利CN200410045636.4(授权公告号：CN 1275889C)中描述了用于平板显示器的玻璃，专利所描述的组成采用溢流熔融法生产，而且各项性能均满足平板显示器的要求，然而，上面作为例子尽管不含有对环境有害的重金属元素BaO，但列举出的澄清剂Sb₂O₃和As₂O₃由于不符合现代环境保护要求和未来发展方向，已经不适合作为TFT-LCD基板玻璃生产。

中国专利CN 101208276A中描述的铝硼硅酸盐玻璃的澄清的化学组成虽然不含对环境有害的元素，但专利所列举的例子中含有容易造成玻璃析晶的物质MgO，导致玻璃的液相线温度升高。同样的情况也同样出现在专利CN1764610A。

中国专利CN 1460091A中所描述的不含碱金属的玻璃以及用于显示器的玻璃板的组成同样含有对环境有害的重金属元素BaO和Sb₂O₃。同样的情况也出现在CN 101157516A中，其专利中包含对环境有害的重金属元素BaO、Sb₂O₃和As₂O₃。

中国专利CN 101186438A中所描述的无碱玻璃的配方中含有的元素BeO对提高玻璃的应变点不利，而且没有明确指出澄清剂的物质，配方中还含有对玻璃密度不利的ZrO₂。同样的情况也发生在专利CN 101531458A，CN101357822A，CN 101092280A，CN 1590330A中，专利中含有对环境不利的重金属元素BaO、Sb₂O₃和As₂O₃。

中国专利CN 101117270A中所描述的高弹性模量的铝硼硅酸盐玻璃及其应用虽然也加入了可以提高弹性模量的物质Y₂O₃，但其配方组成中也包括有对环境有害的重金属元素BaO，而且其玻璃的热膨胀系数与薄膜晶体管材料之间的热膨胀系数差异较大，在热处理过程中，玻璃板将发生翘曲。

中国专利CN 1525945A中所描述的无碱铝硼硅酸盐玻璃及其用途的配方组成中含有大量对玻璃容易造成析晶影响的MgO，使得玻璃的液相线温度升高，不利于基板的生产，而且所列举的玻璃组成热膨胀系数与无定形硅薄膜材料之间的热膨胀系数差异较大，而且含有对环境有害的重金属元素BaO。同样的情况也出现在专利CN 1303829A，CN 1303828A，CN 1303827A，CN1303826A，CN 1443143A，CN 1285325A，CN 1284481A，CN 1224699A所描述的无碱硼铝硅酸盐玻璃。

中国专利CN 101066836A中所描述的TFT基板玻璃所列举的配方组成中含有对环境有害的V₂O₅，以及重金属元素BaO和La₂O₃，Sb₂O₃对环境不利，而且其密度太大。

中国专利CN 1445186A描述的用于薄膜晶体管液晶显示器的超薄无碱玻璃基板配方组成的Al₂O₃含量太低，不利于提高玻璃的应变点，SiO₂含量太低，不利于玻璃成型，而且其密度太大，热膨胀系数过高，与无定形硅薄膜材料之间的热膨胀系数差异较大。

US 5374595所描述的用于平板显示器的高液相线黏度的玻璃同样含有对环境有害的重金属元素BaO，而且其所列举的配方组成中的热膨胀系数与无定形硅薄膜材料之间的热膨胀系数差异较大。

US 6319867B1所描述的用于平板显示器的玻璃含有对玻璃容易引起的析晶物质MgO，同时其所列举的配方组成中还含有对环境有害的重金属元素As₂O₃、Sb₂O₃，而且液相线温度和熔化温度过高，对玻璃熔制的能耗增加。

US 6933253B2所描述的无碱玻璃和制备相同玻璃的方法中列举的例子含有对环境有害的重金属元素BaO、Sb₂O₃，同样的情况也出现在US 6881692B2所描述的无碱玻璃和平板显示器用玻璃中。

US 20020183188A1中所描述的无碱铝硼硅酸盐玻璃及其用途同样含有对环境有害的重金属元素BaO，而且其热膨胀系数与无定形硅薄膜材料之间的热膨胀系数差异较大。同样的情况也出现在US 5811361，US 5851939所描述的无碱玻璃基板，US6329310B1所描述的无碱铝硼硅酸盐玻璃及其用途，US20060160691A1中所描述的无碱玻璃中。

US 20060293162A1中描述的硼铝硅酸盐玻璃的澄清中所列举出的配方组成主要是对玻璃澄清的影响，同时配方中也含有对玻璃容易造成析晶的物质MgO，导致玻璃的液相线温度升高。不利于玻璃生产的操作，同时也导致玻璃的熔制温度升高，使玻璃生产的能耗增加。同样的情况也出现在US7534734B2中所描述的含有铁和锡作为澄清剂的无碱玻璃中。

US 20090143214A1中所描述的玻璃组成中含有对TFT-LCD基板玻璃不利的碱金属离子Li₂O、Na₂O、K₂O以及对环境有害的重金属离子BaO、As₂O₃、Sb₂O₃等。

US 6169047B1中所描述的无碱玻璃和平板显示器中虽然不含有对环境有害的重金属元素BaO，但所列举的例子中含有对玻璃容易造成析晶的物质MgO，导致玻璃的液相线温度过高。不利于玻璃生产的操作，同时也导致玻璃的熔制温度升高，使玻璃生产的能耗增加。

US 20090270242A1中所描述的无碱玻璃和无碱玻璃基板中，含有对玻璃密度影响巨大的ZrO₂，同时玻璃的析晶温度过高，不利于玻璃生产的操作，同时也导致玻璃的熔制温度升高，使玻璃生产的能耗增加。

US 20070191207A1中所描述的具有高温和化学稳定性的玻璃组成及其制备方法中所列举的例子虽然应变点温度较高，但同样含有对环境有害的重金属元素BaO、As₂O₃、Sb₂O₃等，不适合用于作为TFT-LCD基板玻璃。

中国专利CN 101243018A中所描述的高应变点玻璃虽然应变点很高，但是所列举的例子中含有大量的稀土元素La₂O₃，而稀土元素La₂O₃很可能会在某一定波长范围内发生荧光发光效应，尤其会增加玻璃的密度，而且价格非常昂贵，不适合用于制备TFT-LCD基板玻璃。同样的情况也出现在中国专利CN 1421412A所描述的高应变点玻璃中。

中国专利CN 1902138A中所描述的高应变点玻璃中含有对玻璃应变点不利的P₂O₅，同时导致玻璃的强度下降，耐化学降低，而且其所列举的配方组成中的热膨胀系数与无定形硅薄膜材料之间的热膨胀系数差异较大，不适合作为TFT-LCD基板玻璃。

日本专利特开平7-277763中描述的液晶显示器用基板玻璃同样也含有对环境有害的重金属元素BaO、As₂O₃、Sb₂O₃等，同时玻璃的热膨胀系数与无定形硅薄膜材料之间的热膨胀系数差异较大，同样的情况也出现在日本专利平4-160030所描述的液晶显示器用基板玻璃，特开平8-295530中所描述的无碱玻璃基板中。

现在，作为用于TFT-LCD基板玻璃的商品有Corning Incorporated制造的1737和Eagle XG。这些玻璃的应变点大约在660℃，因此具有优良的耐热性，但是，这些玻璃具有不一样的热膨胀系数和密度，而且1737玻璃基板不符合现代环保市场的要求，而Eagle XG玻璃则有着明显较高的液相线温度，使得玻璃生产制备能耗增加，本发明的目的是提供一种适合于制备用于显示器的不含碱金属的玻璃基板，既符合现代市场环保的性能要求，又在保证不影响各项性能的条件下尽可能的降低生产能耗，满足现代市场节能环保的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高应变点、低膨胀系数、高弹性模量、不含碱金属的碱土金属铝硼硅酸盐玻璃，及其应用。

本发明的玻璃化学组成，按重量百分比(wt.％)为：SiO₂55-70、B₂O₃7-13、Al₂O₃14-21、CaO 5-11、SrO 0.5-10、SnO₂0.1-0.2、Y₂O₃0.1-4.0，其中优选CaO+SrO为5.5-15，优选SiO₂+Al₂O₃为75-85，其中，优选的Al₂O₃含量为15-19，更优选的Al₂O₃含量为16-18，优选的B₂O₃含量为7-12，优选的CaO含量为7-11，优选的SrO含量为0-8，玻璃中还含有SnO₂0.1-0.2作为澄清剂，本配方组成为环保型配方，不含有对环境有害的元素，如As₂O₃、Sb₂O₃、BaO。所述玻璃的密度小于2.50g/cm³，优选不大于2.46g/cm³；在30-380℃范围内的平均线热膨胀系数为(28-38)×10^-7/℃，小于39×10^-7/℃；应变点大于650℃，优选大于670℃；弹性模量大于75GPa，优选大于80GPa；在室温下用10％浓度的NH₄F-HF缓冲溶液处理20分钟，其重量损失小于1mg/cm²，该玻璃适合用于制造平板显示器用玻璃基板，特别适合用于制造TFT-LCD用基板玻璃。

本发明中的玻璃组成，使用溢流下拉工艺生产，在正常情况下是不需要进行研磨处理的，但是，如果使用浮法、狭缝下拉法等生产工艺，或使用溢流下拉工艺生产平板薄玻璃时发生异常时，例如产生划伤等情况下，为了确保玻璃质量，确保产品的产品率，就需要对玻璃表面进行研磨处理。

依据平板显示器、特别是TFT-LCD显示面板对所用基板玻璃的性能要求，优选的玻璃种类是含碱土金属氧化物的铝硼硅酸盐体系，该类玻璃具有低密度、低膨胀系数的特点，并具有良好的耐热性、耐化学性等性质。

SiO₂是玻璃形成骨架的主体，是玻璃骨架中起主要作用的成分。本发明中SiO₂的重量百分比(wt.％)为55-70，SiO₂含量低于55wt.％，不易获得低膨胀、高应变点的玻璃，会降低玻璃的耐化学稳定性；SiO₂含量高于70wt.％时，玻璃的高温黏度会增加，造成玻璃熔制温度过高。

Al₂O₃属于玻璃的中间体氧化物，Al³⁺有两种配位状态，即位于四面体或八面体中，当玻璃中氧足够多时，形成铝氧四面体[AlO₄]，与硅氧四面体形成连续的网络，当玻璃中氧不足时，形成铝氧八面体[AlO₆]，为网络外体而处于硅氧结构网络的空穴中，所以在一定含量范围内可以和SiO₂是玻璃网络形成的主体。Al₂O₃的重量百分比(wt.％)为14-21。Al₂O₃含量低于14wt.％，不易获得高应变点玻璃，玻璃的耐化学稳定性不足，同时会增加玻璃的结晶倾向；Al₂O₃含量大于21wt.％会显著增加玻璃高温黏度，使玻璃的熔制温度升高。

B₂O₃也是玻璃形成氧化物，也是构成玻璃骨架的成分，同时又是一种降低玻璃熔制黏度的助溶剂。硼氧三角体[BO₃]和硼氧四面体[BO₄]为结构组元，在不同条件下硼可能以三角体[BO₃]或硼氧四面体[BO₄]存在，在高温熔制条件时，一般难于形成硼氧四面体，而只能以三面体的方式存，但在低温时，在一定条件下B³⁺有夺取游离氧形成四面体的趋势，使结构紧密而提高玻璃的低温黏度，但由于它有高温降低玻璃黏度和低温提高玻璃黏度的特性，也决定了它的含量范围较小。B₂O₃的重量百分比(wt.％)为7-13。B₂O₃的含量低于7wt.％，无法起到助溶的作用，同时增加玻璃的热膨胀系数，降低玻璃的化学稳定性；B₂O₃的含量大于13wt.％，会降低玻璃的应变点，同时使玻璃的分相倾向增加。

本发明玻璃组成不含碱金属氧化物，会导致玻璃的熔化难度，为了克服熔化困难的问题，在玻璃配合料中需要引入B₂O₃，使其成为硼铝硅酸盐玻璃。而无碱金属氧化物的玻璃的熔制温度较高、原料熔化困难、玻璃黏度大、气泡不易排出，要熔制出没有任何微小缺陷的高质量玻璃难度很大，所以需要加入一定量的碱土金属作为玻璃的有效助熔组分，但含量不能太高，太高很容易增加玻璃的密度、降低玻璃的软化温度、增加玻璃的热膨胀系数等。

CaO在玻璃中是玻璃结构网络外氧化物，CaO的重量百分比(wt.％)为5-11，CaO的含量小于5wt.％，会降低玻璃助熔性，CaO的含量大于11wt.％，会降低玻璃耐化学稳定性，增大玻璃的析晶倾向。

SrO在玻璃中是玻璃结构网络外氧化物，SrO的重量百分比(wt.％)为0.5-10。CaO的含量小于0.5wt.％，会降低玻璃助熔性，SrO的含量大于10wt.％时会降低玻璃化学稳定性，容易产生抗失透，同时增加玻璃的密度。

本发明中SiO₂+Al₂O₃的总量在75-85wt.％，低于75wt.％则不利于获得低膨胀、低密度、高应变点玻璃，玻璃的耐化学稳定性不足，超过85wt.％则玻璃的熔制温度过高，液相线温度增加。CaO+SrO总量限制在5.5-15wt.％，超过15wt.％则造成玻璃的膨胀系数增加，应变点下降。

稀土金属氧化物氧化钇(Y₂O₃)具有增加玻璃网状结构的特性，加入Y₂O₃可以提高玻璃的应变点，增加玻璃的弹性模量，增加玻璃的透过率，降低玻璃的折射率，并可降低玻璃的熔化温度。本发明中，Y₂O₃的含量为0.1-4.0wt.％，Y₂O₃的含量超过4.0wt.％时，对玻璃的析晶稳定性不利，并会增加玻璃制备的成本。

本发明的玻璃不含碱金属氧化物R₂O(R＝Li、Na、K)。

本发明的玻璃还不含有对环境有害的元素如As₂O₃、Sb₂O₃、BaO等。

附图说明

图1玻璃试样5#与比较例11#玻璃试样(Eagle XG商标)玻璃热膨胀曲线图

图2玻璃试样6#与比较例10#玻璃试样(Corning 1737牌号)玻璃热膨胀曲线图。

具体实施方式

本发明提供了一种具有高应变点的碱土金属铝硼硅酸盐玻璃，该玻璃按重量百分比(wt.％)组成为：(wt.％)：SiO₂55-70，B₂O₃7-13，Al₂O₃14-21，CaO 5-11，SrO 0.5-10，SnO₂0.1-0.2，Y₂O₃0.1-4.0，不含碱金属氧化物R₂O(R＝Li、Na、K)，同时不含有对环境有害的氧化物如As₂O₃、Sb₂O₃、BaO等。

其中优选CaO+SrO为5.5-15，优选SiO₂+Al₂O₃为75-85，其中，优选的Al₂O₃含量为14-20，更优选的Al₂O₃含量为16-18，优选的B₂O₃含量为7-13，优选的CaO含量为5-11，优选的SrO含量为0-8，玻璃中还含有澄清剂SnO₂0.1-0.2，不含有对环境有害的元素，如As₂O₃、Sb₂O₃、BaO等。

所述玻璃的密度小于2.50g/cm³，优选不大于2.46g/cm³；在30-380℃范围内的平均线热膨胀系数为(28-38)×10^-7/℃，小于39×10^-7/℃；应变点大于650℃，优选不低于670℃；弹性模量大于75GPa；其在室温下用10％浓度的NH₄F-HF缓冲溶液处理20分钟，质量损失小于1mg/cm²，该玻璃适合用于制造平板显示器用玻璃基板，特别适合用于制造TFT-LCD基板玻璃。

为了进一步说明本发明，下面给出了能够反映本发明特征的一些实施例，但这些实施例仅用于说明，不对本发明构成任何限制。

表1为本发明的一些实施例，这些实施实例反映了本发明中各化学组成不同含量组合对玻璃性质的影响，同时这些实施例也形成了本发明权利要求的依据。依照表1中所列的玻璃组成，以适当原料配制成配合料，将玻璃配合料盛于铂铑坩埚中，在高温硅钼棒电炉中熔制16小时，熔制温度1620℃，并在每间隔2小时搅拌一次，实现玻璃的均化，然后将熔制好的玻璃浇注成块状，将其进行退火，然后将玻璃被加工成各种所需的试样用于性能测试。

在表1中详细列出了实施例的玻璃化学组成(wt.％)和玻璃性质：

(1)密度ρ[g/cm³]；

(2)30℃-380℃的平均热膨胀系数α_30/380[10^-7/℃]；

(3)应变点T_st[℃]，黏度为10^14.5泊时的温度；

(4)退火点T_a[℃]，黏度为10^13.0泊时的温度；

(5)工作点T_m[℃]，黏度为10^2.0泊时的温度；

(6)弹性模量(也称杨氏模量)E[GPa]；

(7)耐氢氟酸缓冲液腐蚀性BHF[mg/cm²]，尺寸为50mm×50mm×2mm且所有面都抛光的玻璃片在25℃，用10％浓度的NH₄F-HF缓冲溶液处理20分钟的重量损失。

其中，玻璃的密度ρ采用阿基米德法测定；30℃-380℃的平均热膨胀系数采用膨胀仪测量，以平均线膨胀系数表示，采用ISO 7991规定的方法测量；玻璃的应变点Tst和退火点Ta采用ASTM C598所规定的弯梁法测量；玻璃液相线T_L采用ASTM C-829梯温炉法；玻璃的高温黏度采用旋转筒式黏度计法，按ASTM C965-96法测定，然后由Fulcher公式(也称为VFT公式)外推计算得到熔化点Tm。

按照实施例中的5号玻璃和6号玻璃组成，可以满足溢流下拉法成型工艺，能够生产出的厚度为0.7mm左右的玻璃薄板，并且玻璃薄板中无明显的条纹、气泡、结石等缺陷，玻璃板的平整度、翘曲度等各项性能指标都达到液晶显示器玻璃基板的要求。

应当理解的是，本发明玻璃组成的各种实施方案均可以适用于其本发明的应用、基板玻璃以及基板玻璃的制法，并可以与它们的各种实施方案组合。

特别需要说明的是，本发明的各种实施方案之间可以任意组合，而不仅限于某种特定的组合。在下表中，第10号样品与第11号为比较例，第10号样品为由Corning Incorporated制造的1737牌号玻璃，第11号样品为CorningIncorporated制造的Eagle XG商标的玻璃。图1和图2是玻璃试样5#和玻璃试样6#与对比玻璃试样10#和玻璃试样11#的热膨胀曲线比较。

表1玻璃组成与玻璃性能

Claims (1)

1.一种无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：其化学组成按重量百分比wt.％为：

SiO₂    55-70

B₂O₃    7-13

Al₂O₃   14-21

CaO     5-11

SrO     0.5-4.8

SnO₂    0.1-0.2

Y₂O₃    0.1-4.0。

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