CN1807308A - 一种显示器用之玻璃基板组成 - Google Patents

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CN1807308A CN 200610042192 CN200610042192A CN1807308A CN 1807308 A CN1807308 A CN 1807308A CN 200610042192 CN200610042192 CN 200610042192 CN 200610042192 A CN200610042192 A CN 200610042192A CN 1807308 A CN1807308 A CN 1807308A
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Abstract

一种显示器用之玻璃基板组成，其组成成分之重量百分比分别为56.0％至64.0％之氧化硅，14.0％至19.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至4.0％之氧化镁，3.0％至10.0％之氧化钙，0.0％至6.0％之氧化锶，0.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至10.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。本发明可应用于生产TFT－LCD玻璃基板。

Description

一种显示器用之玻璃基板组成
技术领域
本发明系涉及硼铝硅酸盐玻璃配方，它可应用于生产平面显示器玻璃基板之玻璃，尤指可应用于生产液晶显示器(LCD)玻璃基板之玻璃。
背景技术
LCD是依靠外部光源照明的平面显示装置，主要由二片玻璃基板及液晶等构成。依照其画素驱动方式，可分为被动矩阵寻址方式及主动矩阵寻址方式二种。
目前在市场上常见的LCD有超扭转向列型(STN)及薄膜晶体管型(TFT)，其中STN型属于被动矩阵寻址方式，而TFT型属于主动矩阵寻址方式，由于显示效果比STN型更好，尤为市场上的主流。TFT型又常被分为非晶硅型(a-Si)及更先进的多晶硅型(poly-Si)等二种构型。
LCD用的玻璃基板配合上述技术进程，而有种种组成、制造方式及特性上的区别。STN型一般使用碱石灰玻璃，TFT型则使用无碱硼铝硅酸盐玻璃。
美国专利第5,811,361号、第5,851,939号、第6,329,310号等提到了作为TFT型LCD用之基板玻璃所必须具备的基本物理特性：
第一、为了减少基板玻璃在TFT制程温度下，因热胀冷缩造成的热震破坏，玻璃的热膨胀系数必须够低，一般需低于40×10-7/℃。
第二、应减少基板玻璃在TFT制程温度下，因再热致密化引起的体积收缩和尺寸不安定性。具体要求是玻璃的应变点温度应高于650℃。
第三、为了因应大尺寸基板玻璃轻量化的要求，玻璃的密度必须够低，一般需低于2.6(g/cm3)。
为了生产符合上述基本需求的基板玻璃，现今常以熔融溢流法及浮式法等成型方式制造基板玻璃。由于成型方式的需求，衍生出对基板玻璃特性的进一步要求。
第一、基板玻璃的液相温度必须够低，以免在成型过程中失透或析晶，影响到玻璃的外观品质。液相温度一般需低于1200℃。
第二、基板玻璃的气泡含量必须减少，以免在TFT制程中造成断路等缺陷，或影响到玻璃的外观品质。一般希望每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个。
随着多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品需求的扩大，为了因应poly-Si制程更高的精密度，对基板玻璃基本物理特性的要求，除了上述已经提及的部分之外，再衍生出以下的要求：
第一、热膨胀系数继续降低，一般需低于34×10-7/℃，除了减少热震破坏，更希望与硅质驱动组件接近，以便日后驱动组件电路直接制作在基板上(chip-on-glass)时，减少玻璃和硅质间因热膨胀系数失配引起的电路破坏。
第二、poly-Si TFT制程中，光学微影的精密度提升，电路线径变窄，因此应变点温度应再提高，最好高于665℃，以减少因再热致密化引起的体积收缩和尺寸不安定性，减轻曝光显影过程中的对焦失准现象。
第三、为因应第五世代以上(1100mm×1250mm)玻璃基板的制造、搬运等的要求，玻璃基板需尽可能轻量化，如此玻璃的密度需降低，一般需低于2.44(g/cm3)。
发明内容
有鉴于TFT-LCD玻璃基板所需要的基本物理特性如：玻璃的热膨胀系数需低于40×10-7/℃、玻璃的应变点温度应高于650℃、玻璃的密度必须低于2.6(g/cm3)、液相温度需低于1200℃、每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个等，本发明揭露出符合以上要求的一种新的玻璃组成。
为因应如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程的需求，符合更严苛物理特性的要求如：热膨胀系数低于34×10-7/℃、应变点温度高于665℃、玻璃的密度低于2.44(g/cm3)等，本发明亦揭露出符合以上要求的另一种新的玻璃组成。
本发明之技术任务，系在提供一种可应用于显示器玻璃基板的玻璃，其组成成份之重量百分比分别为56.0％至64.0％之氧化硅，14.0％至19.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至4.0％之氧化镁，3.0％至10.0％之氧化钙，0.0％至6.0％之氧化锶，0.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至10.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。
本发明系在提供一种可应用于显示器玻璃基板之玻璃组成，该玻璃系由下列成份，依一定之重量百分比组合而成：
(1)重量百分比56.0％至64.0％之氧化硅(SiO2)；
(2)重量百分比14.0％至19.0％之氧化铝(Al2O3)；
(3)其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％；
(4)重量百分比7.5％至14.0％之氧化硼(B2O3)；
(5)其中氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间；
(6)重量百分比0.0％至4.0％之氧化镁(MgO)；
(7)重量百分比3.0％至10.0％之氧化钙(CaO)；
(8)其中氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至10.0％之间；
(9)重量百分比0.0％至6.0％之氧化锶(SrO)；
(10)重量百分比0.0％至10.0％之氧化钡(BaO)；
(11)其中氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至13.0％之间；
(12)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锌(ZnO)；
(13)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锆(ZrO2)；
(14)重量百分比0.0％至2.0％之氧化砷(AS2O3)；
(15)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锑(Sb2O3)；
(16)重量百分比0.0％至1.0％之氧化锡(SnO2)；
(17)重量百分比0.0％至1.0％之氧化铈(CeO2)；
(18)其中氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。
依本发明所揭露的玻璃组成，当仅具有TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性时，其组成成份之重量百分比分别为56.0％至60.0％之氧化硅，14.0％至18.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至2.0％之氧化镁，3.0％至7.0％之氧化钙，1.0％至6.0％之氧化锶，2.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至7.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于4.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。该等组成的玻璃，其热膨胀系数低于40×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度高于650℃，密度低于2.6(g/cm3)，液相温度低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个，满足TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性。
以下将说明上述该等组成限制的原因。
氧化硅系玻璃网络形成之主体，其较佳之含量为56.0％至60.0％，若氧化硅含量少于56.0％，所制作出之玻璃热膨胀系数太高，且玻璃将容易失透。若氧化硅含量多于60.0％，将导致玻璃之熔解温度太高，致其很难以一般熔解炉制造，且所制成之玻璃也容易失透。
氧化铝系用以提高玻璃结构之强度，其较佳之含量系在14.0％至18.0％间，若氧化铝含量少于14.0％，玻璃将容易失透，也容易受到外界水气或化学试剂之侵蚀，另若氧化铝含量多于18.0％，亦将导致玻璃之熔解温度太高，而不利于以一般熔解炉制造。
氧化硅和氧化铝共同构成玻璃网络结构的主体，其较佳总和应超过71.0％，若氧化硅与氧化铝的总和少于71.0％，玻璃结构将不够安定，容易失透，也容易受到外界水气或化学试剂之侵蚀。
氧化硼之作用系作为助熔剂，主要系用以降低熔制玻璃时玻璃膏之黏度，其较佳之含量为7.5％至14.0％，若氧化硼含量少于7.5％，其助熔剂效果即无法充分发挥，若氧化硼含量多于14.0％，由于氧化硼的挥发，不易制成均质的玻璃。
氧化铝和氧化硼对玻璃黏度和熔解温度都有极大影响，因此其比例范围应有限制。氧化铝与氧化硼的较佳比例介于1.0与2.1之间，若比例低于1.0，玻璃膏之黏度太低，玻璃基板将不易成型。若比例高于2.1，玻璃膏之黏度太高，不利于以一般熔解炉制造。
氧化镁系用以降低熔制玻璃时玻璃膏之黏度，以减少其中之气泡或不纯物之含量，及调整玻璃成型性。其较佳之含量系介于0.0％至2.0％间，若氧化镁含量多于2.0％，玻璃将容易失透。
氧化钙之作用亦系促进玻璃之熔解，及调整玻璃成型性。其较佳含量系介于3.0％至7.0％间，若氧化钙含量少于3.0％，将无法有效降低玻璃之黏度，若氧化钙含量多于7.0％，玻璃将容易失透，且热膨胀系数会大幅提高，不利于后续制程之应用。
氧化镁与氧化钙之作用系作为助熔剂，及调整玻璃成型性。氧化镁与氧化钙之较佳之总含量系介于3.0％至7.0％间，若总含量少于3.0％，将无法发挥促进玻璃熔解之效果，若总含量多于7.0％，将导致玻璃失透和成型不良，且热膨胀系数会太高。
氧化锶之作用在作为助熔剂，及防止玻璃失透，其较佳含量系在1.0％至6.0％间，若氧化锶含量少于1.0％，将无法发挥助熔剂之效果，且玻璃将容易失透，若氧化锶含量多于6.0％，玻璃密度会太高，不利于产品之应用。
氧化钡之作用与氧化锶相似，其较佳之含量为2.0％至10.0％，若氧化钡含量少于2.0％，将无法发挥助熔剂之效果，且玻璃将容易失透，若氧化钡含量多于10.0％，玻璃密度会太高，且应变点会大幅降低。
氧化锶与氧化钡之作用系作为助熔剂，及防止玻璃失透。其较佳之总含量系介于4.0％至13.0％间，若总含量少于4.0％，将无法发挥促进玻璃熔解之效果，且玻璃将容易失透，若总含量多于13.0％，将导致玻璃密度会太高。
氧化锌亦系用以促进玻璃之熔解，其较佳含量为0.0％至1.0％，若氧化锌含量多于1.0％，玻璃将容易失透。
氧化锆亦系用以降低玻璃之黏度，以促进玻璃之熔解作用，其较佳之含量系介于0.0％至1.0％，若氧化锆含量多于1.0％，玻璃将容易失透。
氧化砷、氧化锑、氧化锡与氧化铈的作用是玻璃熔解时的澄清剂或除泡剂，其较佳之总含量为0.3％至2.0％，若总含量少于0.3％，其澄清剂或除泡剂效果即无法充分发挥，若总含量多于2.0％，将导致玻璃变黄或发黑，影响透光度。
氧化砷较佳之含量系在0.0％至2.0％间，若氧化砷含量多于2.0％，将导致玻璃发黑。
氧化锑较佳之含量系在0.0％至1.0％间，若氧化锑含量多于1.0％，也将导致玻璃发黑。
氧化锡较佳之含量系在0.0％至1.0％间，若氧化锡含量多于1.0％，将导致玻璃失透。
氧化铈较佳之含量系在0.0％至1.0％间，若氧化铈含量多于1.0％，将使玻璃变黄，影响透光度。
依本发明所揭露的玻璃组成，当具有如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品所需求的TFT-LCD玻璃基板特性时，其组成成份之重量百分比分别为60.0％至64.0％之氧化硅，15.0％至19.0％之氧化铝，9.5％至13.0％之氧化硼，0.0％至4.0％之氧化镁，3.0％至10.0％之氧化钙，0.0％至3.0％之氧化锶，0.0％至2.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过76.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.3与1.8之间，氧化镁、氧化钙之总和介于5.0％至10.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至4.5％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。该等组成的玻璃，其热膨胀系数低于34×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度高于665℃，密度低于2.44(g/cm3)，液相温度低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个，满足如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品所需求的TFT-LCD玻璃基板特性。
以下将说明上述该等组成限制的原因。
氧化硅系玻璃网络形成之主体，其较佳之含量为60.0％至64.0％，若氧化硅含量少于60.0％，所制作出之玻璃热膨胀系数太高，且玻璃将容易失透。若氧化硅含量多于64.0％，将导致玻璃之熔解温度太高，致其很难以一般熔解炉制造，且所制成之玻璃也容易失透。
氧化铝系用以提高玻璃结构之强度，其较佳之含量系在15.0％至19.0％间，若氧化铝含量少于15.0％，玻璃将容易失透，也容易受到外界水气或化学试剂之侵蚀，另若氧化铝含量多于19.0％，亦将导致玻璃之熔解温度太高，而不利于以一般熔解炉制造。
氧化硅和氧化铝共同构成玻璃网络结构的主体，其较佳总和应超过76.0％，若氧化硅与氧化铝的总和少于76.0％，玻璃结构将不够安定，容易失透，也容易受到外界水气或化学试剂之侵蚀。
氧化硼之作用系作为助熔剂，主要系用以降低熔制玻璃时玻璃膏之黏度，其较佳之含量为9.5％至13.0％，若氧化硼含量少于9.5％，其助熔剂效果即无法充分发挥，若氧化硼含量多于13.0％，由于氧化硼的挥发，不易制成均质的玻璃。
氧化铝和氧化硼对玻璃黏度和熔解温度都有极大影响，因此其比例范围应有限制。氧化铝与氧化硼的较佳比例介于1.3与1.8之间，若比例低于1.3，玻璃膏之黏度太低，玻璃基板将不易成型。若比例高于1.8，玻璃膏之黏度太高，不利于以一般熔解炉制造。
氧化镁系用以降低熔制玻璃时玻璃膏之黏度，以减少其中之气泡或不纯物之含量，及调整玻璃成型性。其较佳之含量系介于0.0％至4.0％间，但若氧化镁含量多于4.0％，玻璃将容易失透。
氧化钙之作用亦系促进玻璃之熔解，及调整玻璃成型性。其较佳含量系介于3.0％至10.0％间，若氧化钙含量少于3.0％，将无法有效降低玻璃之黏度，若氧化钙含量多于10.0％，玻璃将容易失透，且热膨胀系数会大幅提高，不利于后续制程之应用。
氧化镁与氧化钙之作用系作为助熔剂，及调整玻璃成型性。氧化镁与氧化钙之较佳之总含量系介于5.0％至10.0％间，若总含量少于5.0％，将无法发挥促进玻璃熔解之效果，若总含量多于10.0％，将导致玻璃失透和成型不良，且热膨胀系数会太高。
氧化锶之作用在作为助熔剂，及防止玻璃失透，其较佳含量系在0.0％至3.0％间，若氧化锶含量多于3.0％，玻璃密度会太高，不利于产品之应用。
氧化钡之作用与氧化锶相似，其较佳之含量为0.0％至2.0％，若氧化钡含量多于2.0％，玻璃密度会太高，且应变点会大幅降低。
氧化锶与氧化钡之作用系作为助熔剂，及防止玻璃失透。其较佳之总含量系介于0％至4.5％间，若总含量多于4.5％，将导致玻璃密度会太高。
氧化锌亦系用以促进玻璃之熔解，其较佳含量为0.0％至1.0％，若氧化锌含量多于1.0％，玻璃将容易失透。
氧化锆亦系用以降低玻璃之黏度，以促进玻璃之熔解作用，其较佳之含量系介于0.0％至1.0％，若氧化锆含量多于1.0％，玻璃将容易失透。
氧化砷、氧化锑、氧化锡与氧化铈的作用是玻璃熔解时的澄清剂或除泡剂，其较佳之总含量为0.3％至2.0％，若总含量少于0.3％，其澄清剂或除泡剂效果即无法充分发挥，若总含量多于2.0％，将导致玻璃变黄或发黑，影响透光度。
氧化砷较佳之含量系在0.0％至2.0％间，若氧化砷含量多于2.0％，将导致玻璃发黑。
氧化锑较佳之含量系在0.0％至1.0％间，若氧化锑含量多于1.0％，也将导致玻璃发黑。
氧化锡较佳之含量系在0.0％至1.0％间，若氧化锡含量多于1.0％，将导致玻璃失透。
氧化铈较佳之含量系在0.0％至1.0％间，若氧化铈含量多于1.0％，将使玻璃变黄，影响透光度。
本发明在实施时，系先将前述组成物，均匀混合后，再将混合原料导入一玻璃熔解槽，俟熔解成玻璃膏后，将其温度降低到成型所需之温度范围，予以成型，制作出预定厚度之玻璃基板，嗣再将玻璃基板徐缓冷却，即可切割加工成液晶显示器用之玻璃基板成品。
具体实施方式
现以实施例形式说明本发明的具体实施方式及其与现有技术的对比效果。
在表一、表二(例1至例10)显示根据本发明所制成玻璃样品的组成及特性，即本发明的实施例。其中表一系对应于仅具有TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性时，依据本发明所揭露的玻璃组成范围。表二系对应于尚具有如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品所需求的TFT-LCD玻璃基板特性时，依据本发明所揭露的玻璃组成范围。在表三、表四(例11至例16)显示不同于本发明所制成玻璃样品的组成及特性，即本发明的比较例。其中表三系表一的对照组，表四系表二的对照组。
在表一至表四的玻璃样品，均系以如下方法制造；各组成成份系取常用原料，依对应之重量百分比加以均匀混合，再以1600～1650℃之温度，在白金坩埚内熔解6至8小时，熔解过程中，并以白金搅拌棒搅拌2小时，以促进玻璃中各组成成份之均匀性，然后将玻璃膏倒入金属模板中冷却成型为板状。此时，针对各玻璃样品进行检测，可分别得到热膨胀系数、应变点、密度、液相温度、气泡数目等特性值，并分别表列在表一至表四之对应字段上。
本发明在检测各玻璃样品之各特性值时，主要系依下列方法进行检测：
(1)热膨胀系数(单位：10-7/℃)之检测：系参照美国材料试验协会
(2)(American Society for Testing and Materials，以下简称ASTM)所订定之编号E228-95检测标准，以机械推杆式热膨胀仪及氧化铝为参考标准，加热并量测玻璃样品之伸长量，温度范围自室温量到玻璃不再伸长，甚至因软化而收缩为止之温度，升温速率为每分钟3℃。热膨胀系数由30至400℃之玻璃伸长量计算得到。
(3)应变点(单位：℃)之检测：系参照ASTM C598-93，加热并量测玻璃样品之变形率与温度之关系，以特定变形率所对应之温度作为应变点。
(4)密度(单位：g/cm3)之检测：系参照ASTM C729-75，取约2公克重不含气泡之块状玻璃，以玻璃样品在比重液中浮沉之情形量测其密度。
(5)玻璃液相温度(单位：℃)之检测：系根据ASTM C829-81，将小于850μm之玻璃屑放入白金皿中，置于梯度炉24小时后，以显微镜测量玻璃之结晶情形，判定其液相温度而得。
(6)气泡产生数(单位：个/公斤)：将板状玻璃样品研磨、抛光后，在显微镜下观察其内部气泡数，计算泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目，再以玻璃样品重量换算为每公斤玻璃的气泡数。表一、表
二、表三及表四之气泡产生数对应字段中，凡以○标记者，表示该组成之样品，其气泡产生数在10个/公斤以下，属于良好的情况；凡以△标记者，表示该组成之样品，其气泡产生数在10～50个/公斤之间，属于中等的情况：凡以×标记者，表示该组成之样品，其气泡产生数在50个/公斤以上，属于不佳的情况。
                                              表一
  以下组成为重量百分比(wt％)                              实施例
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  氧化硅(SiO2)   58.3   56.9   58.7   57.5   59.1
  氧化铝(Al2O3)   17.2   16.2   15.7   18.1   16.4
  氧化硼(B2O3)   10.5   9.8   8.5   11.2   10.8
  氧化镁(MgO)   0.4   0.7   1.1   0.6   0
  氧化钙(CaO)   4.5   3.6   4.1   5.9   6.1
  氧化锶(SrO)   2.7   4.6   3.2   1.3   2.4
  氧化钡(BaO)   5.1   6.6   7.1   4.2   3.4
  氧化锌(ZnO)   0.3   0   0.6   0.2   0.4
  氧化锆(ZrO2)   0.5   0.5   0.4   0   0.2
  氧化砷(As2O3)   0.4   0.3   0.3   0.8   0.6
  氧化锑(Sb2O3)   0.1   0.3   0   0.2   0.3
  氧化锡(SnO2)   0   0.2   0   0   0.2
  氧化铈(CeO2)   0   0.3   0.3   0   0.1
  氧化硅+氧化铝(SiO2+Al2O3)   75.5   73.1   74.4   75.6   75.5
  氧化铝/氧化硼(Al2O3/B2O3)   1.64   1.65   1.85   1.62   1.52
  氧化镁+氧化钙(MgO+CaO) 4.9 4.3 5.2 6.5 6.1
  氧化锶+氧化钡(SrO+BaO) 7.8 11.2 10.3 5.5 5.8
  氧化砷+氧化锑+氧化锡+氧化铈(As2O3+Sb2O3+SnO2+CeO2) 0.5 1.1 0.6 1 1.2
  热膨胀系数(×10-7/℃)(30～400℃)   37.9   37.1   38.5   39.6   39.2
  应变点(℃)   659   653   660   664   662
  密度(g/cm3)   2.54   2.57   2.58   2.53   2.53
  玻璃液相温度(℃)   1120   1100   1100   1180   1160
  气泡产生数   ○   ○   ○   ○   ○
                                            表二
以下组成为重量百分比(wt％)                                    实施例
  实施例6   实施例7   实施例8   实施例9   实施例10
氧化硅(SiO2)   62.5   60.8   63.1   62.9   61.6
氧化铝(Al2O3)   17.1   16.3   15.4   15.9   18.1
氧化硼(B2O3)   9.8   10.5   10.2   10.8   10.3
氧化镁(MgO)   1.2   0   0.2   2.2   0.6
氧化钙(CaO)   4.2   9.1   8.2   6.5   5.1
氧化锶(SrO)   1.6   1.3   0.8   0.3   1.9
氧化钡(BaO)   1.1   0.2   0.4   0.3   0.5
氧化锌(ZnO)   0.6   0   0.3   0.1   0.4
氧化锆(ZrO2)   0.5   0.5   0   0.2   0.3
氧化砷(As2O3)   0.7   0.5   0.3   0.6   0.2
氧化锑(Sb2O3)   0.3   0.5   0.7   0.2   0.8
氧化锡(SnO2)   0.2   0   0.4   0   0.1
氧化铈(CeO2)   0.2   0.3   0   0   0.1
氧化硅+氧化铝(SiO2+Al2O3)   79.6   77.1   78.5   78.8   79.7
氧化铝/氧化硼(Al2O3/B2O3)   1.74   1.55   1.51   1.47   1.76
氧化镁+氧化钙(MgO+CaO) 5.4 9.1 8.4 8.7 5.7
氧化锶+氧化钡(SrO+BaO) 2.7 1.5 1.2 0.6 2.4
氧化砷+氧化锑+氧化锡+氧化铈(As2O3+Sb2O3+SnO2+CeO2) 1.4 1.3 1.4 0.8 1.2
热膨胀系数(×10-7/℃)(30～400℃)   32.7   33.8   33.4   33.8   32.9
应变点(℃)   675   671   673   671   676
密度(g/cm3)   2.38   2.36   2.35   2.32   2.38
玻璃液相温度(℃)   1140   1160   1170   1180   1140
气泡产生数   ○   ○   ○   ○   ○
                                    表三
  以下组成为重量百分比(wt％)                      比较例
  比较例11   比较例12   比较例13
  氧化硅(SiO2)   57.4   59.2   58.5
  氧化铝(Al2O3)   17.1   18.6   16.5
  氧化硼(B2O3)   10.6   11.5   9.5
  氧化镁(MgO)   0.6   1.4   1.2
  氧化钙(CaO)   7.6   5.3   4
  氧化锶(SrO)   1.8   0.6   3.1
  氧化钡(BaO)   3.8   1.7   6.6
  氧化锌(ZnO)   0   0.3   0.2
  氧化锆(ZrO2)   0.2   0   0.3
  氧化砷(As2O3)   0.3   0.6   0.1
  氧化锑(Sb2O3)   0.6   0.6   0
  氧化锡(SnO2)   0   0   0
  氧化铈(CeO2)   0   0.2   0
  氧化硅+氧化铝(SiO2+Al2O3)   74.5   77.8   75
  氧化铝/氧化硼(Al2O3/B2O3)   1.61   1.62   1.74
  氧化镁+氧化钙(MgO+CaO) 8.2 6.7 5.2
  氧化锶+氧化钡(SrO+BaO) 5.6 2.3 9.7
  氧化砷+氧化锑+氧化锡+氧化铈(As2O3+Sb2O3+SnO2+CeO2) 0.9 1.4 0.1
  热膨胀系数(×10-7/℃)(30～400℃)   41.2   39.6   38.7
  应变点(℃)   655   660   660
  密度(g/cm3)   2.54   2.51   2.58
  玻璃液相温度(℃)   1130   1220   1120
  气泡产生数   ○   ○   ×
                              表四
  以下组成为重量百分比(wt％)                比较例
  比较例14   比较例15   比较例16
  氧化硅(SiO2)   61.2   61   61.9
  氧化铝(Al2O3)   15.5   15.7   16.7
  氧化硼(B2O3)   10.1   9.8   11.5
  氧化镁(MgO)   0.5   0.9   0.5
  氧化钙(CaO)   10.5   5.5   6.2
  氧化锶(SrO)   0.6   3.1   1.3
  氧化钡(BaO)   0.9   2.9   1.1
  氧化锌(ZnO)   0.3   0   0.4
  氧化锆(ZrO2)   0.2   0.1   0.4
  氧化砷(As2O3)   0   0.5   0
  氧化锑(Sb2O3)   0   0.5   0
  氧化锡(SnO2)   0   0   0
  氧化铈(CeO2)   0.2   0   0
  氧化硅+氧化铝(SiO2+Al2O3)   76.1   76.7   78.6
  氧化铝/氧化硼(Al2O3/B2O3)   1.53   1.60   1.45
  氧化镁+氧化钙(MgO+CaO) 11 6.4 6.7
  氧化锶+氧化钡(SrO+BaO) 1.5 6 2.4
  氧化砷+氧化锑+氧化锡+氧化铈(As2O3+Sb2O3+SnO2+CeO2) 0.2 1 0
  热膨胀系数(×10-7/℃)(30～400℃)   36.1   33.5   33.4
  应变点(℃)   669   670   667
  密度(g/cm3)   2.36   2.49   2.38
  玻璃液相温度(℃)   1180   1160   1180
  气泡产生数   △   ○   ×
由表一所示实施例1至实施例5中之各检测资料，可清楚观察出，当仅需要具有TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性时，依据本发明所揭露的玻璃组成范围所制成之玻璃，其热膨胀系数均低于40×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度均高于650℃，密度均低于2.6(g/cm3)，玻璃液相温度均低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目均少于20个，即均满足TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性。而由表二所示实施例6至实施例10中之各检测资料，亦可清楚观察出，当需要具有如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品所需求的TFT-LCD玻璃基板特性时，依据本发明所揭露的另一玻璃组成范围所制成之玻璃，其热膨胀系数均低于34×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度均高于665℃，密度均低于2.44(g/cm3)，玻璃液相温度均低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目均少于20个，即均满足如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品所需求的TFT-LCD玻璃基板特性。
另，表三、表四中，则列示了其它不同于本发明之组成成份所施作之比较例11至比较例16。表三之比较例11至比较例13，系表一的对照组。表四之比较例14至比较例16，系表二的对照组。由表三所示之各检测资料中，可清楚显示，比较例11之热膨胀系数偏高，比较例12之玻璃液相温度偏高，比较例13之玻璃气泡产生数过高，均不能满足TFT-LCD玻璃基板所需的基本物理特性。由表四所示之各检测资料中，亦可清楚显示，比较例14之热膨胀系数偏高，比较例15之玻璃密度偏高，比较例16之玻璃气泡产生数过高，均不能满足如多晶硅型(poly-Si)TFT-LCD等次世代制程或产品所需求的TFT-LCD玻璃基板特性。
以上所述，仅系本发明之较佳实施例，惟，本发明所主张之权利范围，并不局限于此，按凡熟悉该项技艺人士，依据本发明所揭露之技术内容，可轻易思及之等效变化，均应属不脱离。

Claims (3)

1.一种显示器用之玻璃基板组成，其组成成份之重量百分比分别为56.0％至64.0％之氧化硅，14.0％至19.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至4.0％之氧化镁，3.0％至10.0％之氧化钙，0.0％至6.0％之氧化锶，0.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至10.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间。
2.如权利要求1所述之玻璃基板组成，其组成成份之重量百分比分别为56.0％至60.0％之氧化硅，14.0％至18.0％之氧化铝，7.5％至14.0％之氧化硼，0.0％至2.0％之氧化镁，3.0％至7.0％之氧化钙，1.0％至6.0％之氧化锶，2.0％至10.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过71.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.0与2.1之间，氧化镁、氧化钙之总和介于3.0％至7.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于4.0％至13.0％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间，该等组成的玻璃，其热膨胀系数低于40×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度高于650℃，密度低于2.6(g/cm3)，液相温度低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个。
3.如权利要求1所述之玻璃基板组成，其组成成份之重量百分比分别为60.0％至64.0％之氧化硅，15.0％至19.0％之氧化铝，9.5％至13.0％之氧化硼，0.0％至4.0％之氧化镁，3.0％至10.0％之氧化钙，0.0％至3.0％之氧化锶，0.0％至2.0％之氧化钡，0.0％至1.0％之氧化锌，0.0％至1.0％之氧化锆，0.0％至2.0％之氧化砷，0.0％至1.0％之氧化锑，0.0％至1.0％之氧化锡，0.0％至1.0％之氧化铈，且其中氧化硅与氧化铝的总和超过76.0％，氧化铝与氧化硼的比例介于1.3与1.8之间，氧化镁、氧化钙之总和介于5.0％至10.0％之间，氧化锶、氧化钡之总和介于0.0％至4.5％之间，氧化砷与氧化锑、氧化锡、氧化铈之总和介于0.3％至2.0％之间，该等组成的玻璃，其热膨胀系数低于34×10-7/℃(30～400℃)，应变点温度高于665℃，密度低于2.44(g/cm3)，液相温度低于1200℃，每公斤基板玻璃中泡径在0.5～1.0mm内的气泡数目少于20个。
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