TW203035B - - Google Patents

Description

^03035 Λ 6 13 6 五、發明説明α ) 本發明係闊於玻璃組成物，彼等能被轉變成薄片，當 將它切成所需要之形式時，意欲將它使用作為基髏，可將 薄膜電晶體形成在其上，或可以使用它來製造屏，例如： 液晶屏。 此項使用的範圍内，已知之玻璃甚多，且大部份，屬 於大糸的鋁硼矽酸鹽玻璃，它包括各種碱土金屬，氧化物 玻璃。 此等玻璃係根據基體應具有之物理/化學性質予以選 擇。事實上，於玻璃基體具有薄膜電晶體的網路在其表面 上之情況，此薄膜係在數次操作後予以獲得，在操作期間 ，玻璃歷經相當高之溫度。在此等操作期間，必須玻璃不 變形，而因此，應具有最大可能之應變點。另外，形成基 體之玻璃的熱膨脹傜數，必須與經沉積在其表面上之薄膜 者可相容。最後，玻璃必須事實上，不含可能遷徙入所形 成之薄膜中，及致使電晶體的網路性質惡化的元素；尤其 ，就鹼性化合物而論，就是這種情況。 此等玻璃亦應具有黏度及先透化等特性，此等特性適 應於製造玻璃板片所選擇之方法，玻璃的厚度及表面應儘 可能的均勻。 此等玻璃亦必須具有關於酸性介質之良好耐化學劑性 ,顯著地，關於基於H F酸之溶液。 可以使用之各種方法之一包括：將熔融玻璃置入一具 裝置中，其側壁的頂部，向下會聚，充作一値溘流道。玻 璃沿著側壁而流動，因此，形成兩液流，在經向下垂直拉 (請先閱讀背面之注意事項再項寫本页) 裝- 線. 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公 經濟部屮央標準局貝工消费合作社印褽 ^03035 Λ 6 ______|i_6____ 五、發明説明？） 伸，成為平板形式以前，此兩液流在裝置的頂點相連合。 此種方法需要：玻璃在其液相線溫度時，應具有等於至少 2至3X1 05泊之黏度。舉例而言，此等玻璃舉例說明 於美國專利案4824808中。 另外之方法包括：依照眾所周知之飄浮玻璃技術，將 熔融玻璃分佈在熔融之錫浴上。能予以飄浮及意欲供使用 作為形成平面屏之基體的玻璃組成物，顯著記述於專利申 請案 No. W089/02877 中。 此等玻璃屬於該族的鉛硼矽酸鹽，具有高含量的碱土 金屬氧化物。然而，關於考慮中之應用，此等玻璃具有良 好之物理/化學特性，其組成含有高百分數之昂貴氧化物 ，例如：B2〇3, Sr ◦和Ba〇。此外，如果自舉例說 明該發明之各個實例而判斷，彼等是相當黏滯適合飄浮玻 璃方法。事實上，相當於1 ogn=4之溫度，等於或大 於1, 150它，甚至高於1, 200°C。可能億及者： 相當於相同黏度之，一種通常飄浮玻璃（矽/鈉/鈣玻璃 )之溫度位於1 , ◦ 0 0 °C與1 , 0 5 0 t：間。 本發明具有適合於被飄浮之玻璃組成物作為其目的， 它具有作為活性矩陣屏的基體所需要之物理/化學待性， 且自經濟觀點，彼等甚為重要。 本發明顯著地，具有玻璃組成物，作為其目的；它在 低於適合此型應用之所熟知玻璃者之溫度下，覆蓋在錫浴 之表面上。 本發明亦具有含有有限數量的昂貴組份之玻璃組成物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝< 訂- 線- 本紙張尺度逍用中Η國家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙） -4 一 Λ 6 13 6 五、發明説明@ ) ,作為其目的。 此等目的係經由不含氣化鋅之玻璃組成物予以實現； 此玻璃組成物包括：以陽離子百分數所示之，下列所示之 限度以内各種組份： S i Ο 2+ B 2〇 3 57 至 67% 具有B2〇3 5至20% A il 2〇 3 14 至 18% RO(CaO + MgO + BaO + SrO) 18 至 28% 其 中 ，C a 0 / R 0 2 0 . 7 而 C a 0 ^ 1 8 % F 2 0 至 3 % N a 2 〇 + K 2 0 0 至 0 . 5 % T « 1 0 2 〇 至 2 . 5 % F e 2〇3 0 . 5 % (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 線- 經濟部中央標準局貝工消t合作社印製 被視為一種陽離子。 根據本發明之玻璃組成物，不含氣化鋅，因為：在含 有它之那些玻璃中，於與熔融之錫浴相接觸時，此氧化物 即被部份還原而還原之大氣，存在在此浴之上方。因此， 玻璃帶或帶條的表面組成，與在下面之玻璃者顯著不同， 它導致帶的平面性之缺點。 S i 〇2及&2〇3是形成根據本發明之玻璃的玻璃質 網路之兩種主要氧化物，而其安定性甚為重要。 於此兩種氣化物的總和是少於5 7 %之情況，見到玻 璃之耐化學劑性降低，以及與太高數量之根據本發明組成 -5 - Λ 6 \i 6 經濟部屮央標準局貝工消費合作社印製 〇03035 五、發明説明蚪） 物的其他組份之存在相關連之透明消失現象之擴大。 於此兩種氧化物的總和超過6 7%，而B2〇3含量低 之情況，玻璃之熔化變得困難，其黏度顯著增加，且基於 矽石之呈結晶型形式之透明消失，迅速增加。 在本文之上下文中，為了保持透明消失在可接受限度 以内，B2〇 3含量不應低於5%。另外，為了改良玻璃之 耐化學劑性，此種氧化物像必須，顯著地，關於H F酸； 為了便利其熔化及為了減低其黏度及亦其膨脹係數，必須 有此氧化物。高於2 0%, Β2〇3不能更進一步促進改良 根據本發明之玻璃的耐化學劑性及降低應變點。而且，較 高含量的此種氣化物增加可透明化混合物之成本，並強調 :在熔化期間，物料之蒸發問題，它不利地影響玻璃的均 勻性。 更特別者，根據本發明之玻璃組成物宜包括：自4 2 至 5 3 % 的 S i 0 2。 A 5 2〇3在本發明之組成物中，亦充當安定之角色。 它上昇應變點，並增加玻璃之抗化學劑性達某一程度。少 於大概14%或高於大概18%之AJ?2〇3含量，致使透 明消失增加。 各種碱土金屬氣化物在本發明的玻璃中，亦充當極重 要角色：彼等有利於玻璃之熔化及降低其黏度。 在此等氣化物中，Ca〇充當一種特別任務。CaO 使玻璃之熔化變得較易，且同時，使其黏度及液相線溫度 降低。此氧化物亦容許上昇應變點而不過度增加膨脹係數 卜紙張尺度边用中國圉家標準（CNS)甲4規格（210x297公及） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -6 - 經濟部屮央標準局貝工消t合作社印¾ 五、發明説明谷） 〇 .為了在根據本發明之玻璃中，獲得此等效果，CaO 的陽離子百分數應為至少18%。而且，Ca◦的陽離子 百分數代表至少7 0%的被引入玻璃中之碱土氧化物總量 之陽離子百分數總和，此總和範圍自18至25%。 當此總和低於18%時，在高溫下，玻璃的黏度減低 不充分。當此總和大於25%時，失去透明之趨勢大為增 加，膨脹僳數亦增加，且當BaO與Sr◦之含量上昇時 ，此現象更加迅速發生。 更精確的是：根據本發明之玻璃組成物含有：自0至 5%MgO,自0至4%BaO及自0至4%SrO。 引入Mg 0使玻璃的黏度及其膨脹係數能被降低並增 加其抗化學劑性。高於5 % ,玻璃之透明消失加速，並在 太高溫度下發生。 引入B a ◦及/或Sr 0促進在高溫下，玻璃的黏度 降低；此等氧化物亦使透明消失危險能被減少。當將彼等 以相當大數量，引入根據本發明之玻璃中時，熱膨脹傜數 會增加。 為了避免元素之遷徙入蓋覆基體表面之薄膜中的現象 ，本發明之玻璃含有極少，實在没有碱性氧化物。此等氣 化物的最大含量是大概0. 5% (以陽離子百分數予以表 示）〇 根據本發明之玻璃亦可含有其他組份，例如T i Ο 2 (它能改良玻璃的抗化學劑性）；氣，它便利玻璃之熔化 本紙張尺度逍用中國Η家標準（CNS)甲4規格（210x297公 (請先閲讀背面之：泛意事項再場筠本頁) 裝- 線， -7 - 經濟部屮央標準局β工消费合作社印製 Λ 6 Β6 五、發明説明6 ) ，降低其黏度並增加其抗化學劑性（當它取代石灰時）及 亦鐵氧化物。總鐵含量，以Fe2〇3形式予以表示，維持 少於大概0. 5% (係以陽離子百分數予以表示）。 根據本發明，較佳之玻璃組成物含有：以陽離子百分 數予以表示之，在以下所示之限度以内的下列各種組份·· S i O 2 4 2 至 5 3 % Β 2 1 D 3 5 至 2 0 % A 2 0 3 1 4 至 1 8 % C a 0 1 8 至 2 2 % Μ g 0 0 至 5 % Β a 〇 〇 至 4 % S r 〇 〇 至 4 % •N a 2 0 + K 2 0 〇 至 〇 • 5 % T • 1 0 2 〇 至 2 • 5 % F e 2 0 3 〇 • 5 % F 2 〇 至 3 % S i 〇2與82〇3之總和仍然維持在57與67%間；碱 土金屬氣化物（R 0 )之總和依然在1 8與2 5 %間，而 CaO/R〇g〇. 7〇 為了保持根據本發明之玻璃組成物的成本為最低，而 不會不利影響物理/化學待性（為了預見之應用，彼等必 須具有此等特性），Ba和Sr之氧化物的百分數總和宜 本紙張尺度边用中a國家標準（CNS)甲4規格（210X297公龙） (請先閲讀背面之注意事項再填艿本頁) 裝- 訂_ 線. -8 - 203035 Λ 6 li 6 經濟部屮央楳準局β工消#合作社印製 五、發明説明（7 ) 等於或小於6 %。 關於防止元素之任何遷徙入經沉積在基體表面上之薄 膜中的目的（此基體係由具有上文所界定之組成之玻璃片 所形成），根據本發明之玻璃具有的Na2〇百分數，宜 是少於大概0. 2%。 經由根據本發明之玻璃所提供之各種優點，自出現在 所附之表中之各實例，會更佳了解。 舉例說明本發明之玻璃的熱特性，透明消失和黏度， 傜由為精於該項技藝之人士眾所周知之各種方法予以測量 。其耐化學劑性係由測量：經由1 5 X 3 Ο X 6 m m的玻 璃板樣品，在兩面上予以磨光，在一種酸溶液中停留後， 所歴經之重量損失予以評估。此損失係以mg / c in2計予以 表示。抗HF酸（R 〃:）係在室溫下，在HF酸與 Ν Η ·4 F的水溶液中，停留7小時後予以測量。此項侵蝕 溶液係由以重量計，1 : 7的比率相混合之H F酸5 ◦ % 溶液和Ν Η 4 F 4 0 %溶液所組成。 根據本發明之玻璃係自可透明之原料予以製成，某些 原料是天然，它應具有最可能少之雜質。 因此，為了獲得1 〇 〇 g之相當於實施例Ν ο. 1之 玻璃所使用之可透明混合物如下： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線. 卜紙張尺度逍用中國Η家標準（CNS)甲4規格（210X297公扪 -9 - ^03035 經濟部屮央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明β ) 沙 ：5 5 . 3 2 7 g 水合礬土（Prolabo) ：2 1 . 7 6 〇 g Saint-Germain石灰石 ：3 7 . 7 1 2 s 碩酸鎂 〇. 7 8 2 s 硼酸 ：1 5 . 7 9 3 s 石膏 ♦ • 0 . 2 9 5 g 在此實施例中，使用CaS〇4作為精製劑。於産製 本發明之玻璃時可以使用其他物料，實踐此項功能，例如 CaCi?2和BaC52, (NH4) 2S〇4或亞砷酸酐。 根據本發明之玻璃，通常具有高於6 3 0¾之應變點 ;低於大概5 5 X 1 0_7/它之熱膨脹係數及良好之耐 H F侵襲。 •另外，根據本發明之玻璃，以在高溫下，其黏度之大 為減低而著稱。事實上，在1 ogr?=3. 5時之溫度， 通常是低於1, 180Ό;此等玻璃之相當於，logr? =4之溫度，通常低於1, 120 °C。此等不同之特性使 本發明之玻璃能容易被散佈在熔融之錫浴表面上，而因此 ，經由飄浮玻璃技術而獲得一種玻璃帶條，其厚度予以駸 格控制。自此種帶條，可被使用基髏之玻璃，經由切開可 産生。 本發明的玻璃亦因極低之最大透明消失率而著稱。此 特性，使在其成形期間，玻璃的任何透明消失危險能被忽 略，儘管液相線溫度可能達到1 , 2 3 0 t：。 (請先閲讀背面之注意事項再項窍本頁) -10 - i.03035 Λ 6 B6 五、發明説明0 ) 可以使用本發明之玻璃作為基體，將各種基體薄膜或 塗層沉積在其上，顯箸是Si, SiOx,In和Sn氧 化物（I TO)或A5等膜，為了製造精細薄膜電晶體網 路（T F T ) 〇 亦可以使用本發明之玻璃來構造有色之濾鏡。舉例而 言，將該玻璃蓋覆以Cr或N i Cr之薄膜，然後將它經 由光學石印術予以雕刻。然後將顔色（红、綠、監）的覆 蓋層，經由沉積顔色及光學石印術予以創造。然後將整體 蓋覆以聚醯亞胺之薄膜，然後I T〇。 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央櫺準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度边用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙) 03035 - 經濟部屮央櫺準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（LO ) 實施例Γ·實施例2·· 實施例3:實施例4: Si〇2 50.82 50.55 46.63 50.38 A 1 2 0 3 14.61 14.14 14.30 14.37 CaO 20.22 19.16 20.02 19.89 MgO 0.47 0.47 0.46 0.47 B 2 0 j 13.75 15.59 18.50 13.67 Fe 2 〇 3 0.02 0.02 0.02 0.02 T i 02 0.01 0.01 0.01 0.16 Na20 0.07 0.03 0.03 - K 2 0 - - - - S〇3 0.03 0.02 0.02 0.03 (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 本紙张尺度边用中a國家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙) ^03035 Λ 6 Η 6 經濟部中央標準局Α工消费合作社印¾. 五、發明説明) 應變點（t:) 659 652 647 661 膨脹傜數（1〇·7/·^ ) 50.5 53 47.6 50.5 液相線（Ό ) 1190 1200 1200 1200 最大透明消失率之 溫度（t：) 1075 1050 1075 1075 最大透明消失率 (U m / m i η ) 0.17 0.25 0.17 0.25 溫度♦ logn =3.5 (°C )· 1148 1149 1125 1144 溫度♦ 1 〇 g 77 = 4 ( "C ) 1095 1092 1068 1088 R// ?· ( mg /cm2) 9.35 8.87 9.84 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· ，可 線- 本紙張尺度边用中國a家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙） ^03035 Λ 6 13 6 五、發明説明12 )實施例5:實施例6^實施例實施例8: 經濟部屮央標準局t£X工消f合作社印奴

Si〇2 53.07 51.00 51.00 52.22 A 1 2 0 3 14.52 15.20 15.20 14.41 CaO 18.96 18.30 18.30 18.35 MgO 2.98 3.00 3.00 4.74 SrO 2.00 Ba0 · 2.00 B 2 〇 3 10.40 10.50 10.50 10.20 F e 2 〇 3 Ti〇2 Na20 0.05 0.04 (請先閱讀背面之注意事項再填窍本頁) 本紙張尺度边用中國Β家標準（CNS)甲4規格（210x297公及） -14 - 5 3ο 3ο 66 ΛΗ 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 五、發明説明¢3 ) K20 f2 S〇3 0.02 0.02 應變點（π ) 653 655 655 膨脹傜數（1〇_7/它） 53.7 53.6 55.2 53.2 液相線（t:) 1200 1180 1170 1230 最大透明消失率之 溫度.（t) 1060 1140 最大透明消失率 (U m/m i η) 0,22 0,51 溫度♦ logr? -3.5 (V ) 1152 1163 1158 1164 溫度♦ l〇g77 -4(¾ ) 1099 1107 1102 1108 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂- 線- 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙） -15 - 0303b Λ6 _B_6 五、發明説明¢4 )

Rz/i- (mg /cm2 ) 10.84 12.13 12.36 10.76 〔*〕-理論上組成物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂

經濟部中央標準局员工消f合作社印M 本紙張尺度边用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙） U)3035 Λ 6 Η 6 經濟部中央#準局貞工消费合作社印製 五、發明説明¢5 ) 實施例9 : 實施例10*: 實施例11: Si〇2 51.03 51 · 00 52.67 A1 2〇3 14.65 15.20 14.20 CaO 19.44 19.30 18.55 MgO 3.02 3.00 2.76 SrO Ba0 . B 2 0 3 9.78 10.50 9.55 F e 2 0 3 Ti 〇2 1.97 Na20 0.06 0.10 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝_ 線 本紙張尺度边用中國B家標準（CNS)甲4規格（210x297公龙） -17 - Λ 6 η 6 經濟部中央標準局貝工消f合作社印製 五、發明説明（L6 ) Κ20 f2 1.00 2.13 S〇3 0.03 0.03 m變點（v ) 656 646 634 膨脹俗數（1〇_7/它） 53.5 53.4 51.70 液相線（t：) 1210 1200 1210 最大透明消失率之 溫度·（ t) 1120 最大透明消失率 (/i m / m i η ) 0,41 溫度♦ logr? -3.5 (V ) 1160 1164 1176 溫度· logD-Wt：) 1103 1106 1115 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝- 線， 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公及） -18 - Λ 6 13 6_ 五、發明説明〇7 ) R//?- (mg /cm2 ) 9.67 13.82 9.98 [*〕-理論上組成物 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度边用中國Η家樣準（CNS)甲4規格（210x297公龙） -19 -

Claims (1)

1. 六、申請專利範園 附件-A:第81105468號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國82年1月修正 1…一種在電子設備之製造上供形成基體用之玻璃組 成物，其待徽為：它包括：在以陽離子百分數計，下列所 示限度以内之下列組份： S i Ο 2+ B 2〇 3 57 至 67% 具有B2〇3 5至20% A 5 2〇 3 14 至 18% R〇(CaO + MgO + BaO + SrO) 18 至 25% 其中 Ca0/R020.7且 C a Ο ^ 1 8 % 0 至 0 . 5 % 0 至 2 . 5 % ^0.5% 0至 3 % N a 2〇 + K 2〇 T i 〇 2 F e 2〇 3 F 2 經濟部中央櫺準屬员工消费合作杜印製 (請先濶讀背兩之注意事項再填寫本頁) F 2被視為一種陽離子。 2. 如申請專利範圍第1項之玻璃組成物，其待徽為 :其S i 02含量以陽離子百分數表示時為42至53% Ο 3. 如申請專利範圍第1項之玻璃組成物，其待戡為 :其除了 C a ◦以外之碱土金屬氣化物之含量，以陽離子 百分數表示者，傜界定如下： 私纸張Λ茂邊闲士甩S京《毯甲4規格X 297公令） 81.9,10,000 A7 B7 C7 D7 ^030S5 --- 六、申請專利範囲 ί請先，聞讀背谛之注意事！？再填窝本頁) M g 〇 B a Ο S r Ο 4 ·-如申請專利範圍第1項之玻璃组成物，其待徽為 :它包括在下列所界定限度内之下列组份： S • 1 0 2 4 2 至 5 3 % Β 2 0 3 5 至 2 0 % A 2 0 3 1 4 至 1 8 % C a 0 1 8 至 2 2 % Μ S 0 0 至 5 % Β a 0 0 至 4 % S r 0 0 至 4 % N a 2〇 + K 2〇 0 至 0 • 5 % T i 0 2 0 至 2 • 5 % F e 2 〇 3 0 • 5 % F 2 0 至 3 % 經濟部中央櫺準扃霣工消费合作社印製 5. 如申請專利範圍第4項之玻璃組成物，其特擞為 ·· B a 0與Sr ◦之百分數的總和保持為等於或小於6% 〇 6. 如申請專利範圍第4或5項之玻璃組成物，其特 歡為：Na2〇之陽離子百分數保持為小於〇. 2%。 矣吃張又度通用t s国京徉準（CNS)甲4規恪（？10 X 2m) - 2 - ΙΤΧΤΓοοδ A7 B7 C7 D7 ^03035 穴、申請專利範团 7·—種玻璃片，傜經由將散布熔融玻瑰在熔融之錫 浴表面上所形成之玻璃帶切割而製成，其待徴為：構成它 之玻璃的組成，傺如申請專利範圍第1至6項中任一項中 所界定者。 8. <—種玻璃基體，僳由如申請專利範圍第7項所定 義之玻璃片所構成，可用作基體以供有薄膜電晶體的網路 在其上形成。 9. 一種玻璃基體，像由如申請專利範圍第7項所定 義之玻璃片所構成，可用作基體以供各種薄膜沉積在其上 ，而可能製造有色之濾鏡。 (請先別讀背*之注意事項再填窝本頁) «濟部中央櫟準扃典工消费合作社印铤 象紙張尺廋連用令國3京浩準甲4規袼X 公泠)一 3 - 81.9.10,000