WO2008145693A1 - Verwendung einer glasscheibe aus borosilikatglas in einer flachanzeigevorrichtung und flachanzeigevorrichtung mit dieser glasscheibe - Google Patents

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WO2008145693A1
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glass
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glass pane
flat display
sio
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Nikolaus Schultz
Peter Brix
Wilfried Linz
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Schott Ag
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23—Oxides

Definitions

  • the invention relates to the use of a glass pane of borosilicate glass in a flat display device, in particular a liquid crystal display device or a device with organic light emitting diodes (OLED), and a flat display device with such a glass pane.
  • a glass pane of borosilicate glass in a flat display device, in particular a liquid crystal display device or a device with organic light emitting diodes (OLED), and a flat display device with such a glass pane.
  • Another possibility is to seal the ion-donating surface of the glass sheet so that migration of the ions from the glass is inhibited.
  • a layer of SiO 2 is known to be applied to the glass surface.
  • the application is usually done by pyrolysis, CVD (Chemical Vapor Deposition), vapor deposition of SiO 2 in a high vacuum or the like. These methods are difficult to handle and are a high cost and make the glass expensive.
  • the easily mobile alkali ions migrate from the anode in the direction of the cathode, so that the glass plate on the anode side depleted superficially on alkali ions.
  • Preferred for this purpose is a contactless process, the corona discharge, which is known for the production of alkali-depleted glass surfaces for electrical purposes, for example from US Pat. No. 3,879,183.
  • US 5,648,172 shows that also borosilicate glasses with low alkali and alkaline earth content of 15 wt .-% together or less by means of a corona discharge can be superficially depleted of alkali ions, which is not exactly surprising.
  • the object of the invention is therefore to find a glass pane for a flat display device, which is inexpensive to produce and even without special treatment the requirements that are placed on such a disc, and further satisfies a flat display device having at least one corresponding disc.
  • the alkali ions on the atmosphere side of the glass only diffuse out of the surface to such a small extent that such a glass plate can be used as a disk in a flat display device without further post-treatment for reducing the alkali ion content in the surface, if it is so installed, that their atmosphere side faces the electrically excitable optically active layer.
  • Particularly suitable is a floated glass containing in wt .-% based on oxide 78.5 - 82.5 SiO 2 , 12 - 13.5 B 2 O 3 , 3 - 4.5 Na 2 O, O - 1 K 2 O and 1 to 3 Al 2 O 3 .
  • these glasses it is also possible to fulfill other properties estimated by the display manufacturers, eg a low density of the glass of less than 2.4 g ⁇ cm -3 , in particular less than 2.3 g ⁇ cm -3 these glasses have a linear thermal expansion coefficient a of 3.2 • 10 "6 ⁇ K " 1 to 3.4 ⁇ 10 '6 ⁇ K “1 , in particular of about 3.3 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ K ' 1 , through which they are very well adapted to the thermal expansion coefficients of the back plate of the display (back plate) and the layers applied thereto and to the expansion coefficient of the ITO layers used as transparent electrical conductors.
  • the discs according to the invention are suitable for all flat display devices in which the delivery of alkali ions from the glass surface leads to problems. This is the case in particular with flat display devices with electrically excitable optically active layers.
  • Display devices with electrically excitable optically active layers are e.g. Devices which work with organic light emitting diodes (OLED) and in particular liquid crystal display devices, e.g. Flat screens of televisions and flat screens for computers, displays in mobile phones, cameras and the like.
  • the floated discs according to the invention are preferably used as a front pane, for example as a color filter plate, in the display devices, since the low alkalinity is particularly important here.
  • the back of the display devices is often made of a simple glass, as here by the existing example of TFT screens transistor array, the migration of alkali ions from the - -
  • the glasses according to the invention can also advantageously serve, in particular this quality improvement is made possible by the greater economic efficiency compared to the alkali-free glasses.
  • a further advantage of the use of the pane according to the invention for both the front and the rear of a display device is that it completely eliminates all problems which may arise from different coefficients of thermal expansion of the front and rear glass.
  • the production of the glass sheets is carried out by the known float method in which liquid glass is poured onto a metal bath, generally a tin bath, and drawn there to the desired thickness.
  • the discs used as a color filter disc are produced with a thickness of 0.3 to 2.5 mm, preferably 0.6 to 0.8 mm.
  • the standard thickness for the panes, in particular the front panes of flat display devices is 0.7 mm.
  • disks with a thickness of 1.1 mm may also be used for stability reasons.
  • Figs. 2-5 show the migration of K + and nations respectively from the surface of the bath side and the atmosphere side _
  • Fig. 1 shows a section of a classically constructed thin-film transistor liquid crystal flat panel display (TFT-LCD Fiat Panel Display).
  • the front pane 1 is formed by a glass plate, generally referred to as a color filter plate, the rear end of the screen forms the glass pane 2 designated as the back plate.
  • the liquid crystal layer 3 Between the front pane 1 (color filter plate) and back plate 2 is the liquid crystal layer 3 The exact distance between the discs 1 and 2 is ensured by spacers 6.
  • the windshield 1 is arranged in the display such that its surface 4 coming into contact with the tin bath during the floatation process faces outwards, whereas the atmosphere side 5 of the windshield 1 which has come into contact with the atmosphere above the float bath during production inside towards the liquid crystal layer 3 shows.
  • Windscreen 1 and back plate 2 are provided on their outsides with polarizer layers 7, 8.
  • the windshield 1 carries on its underside the black matrix 9, the color filter layer 10 for the colors red, green, blue and the transparent common electrode (common electrode) 11, which usually consists of an ITO layer.
  • the back plate 2 carries the thin-film transistor 12 shown in the dashed oval, which drives the pixel electrode 13.
  • a so-called alignment layer 14 is arranged on the front screen 1 and back plate 2.
  • the display is sealed by means of the seal 15.
  • the common electrode 11 of the windscreen 1 is electrically connected by means of the connector (short) 17 with the common electrode (common electrode) 16 of the back plate 2.
  • Figures 2 to 5 show the content of Na + and K + ions in the surface of the two different sides at different depths, namely on the bath side and the atmosphere side of a float glass pane according to the invention by means of leaching experiments.
  • the float glass disk had a composition of (in% by weight based on oxide) 80.7 SiO 2 , 12.7 B 2 O 3 , 2.4 Al 2 O 3 , 3.5 Na 2 O, 0.6 K 2 O. ,
  • Test plates of size 35 x 35 x 6.5 mm were leached in a plastic cup with 6-molar HCl for different lengths of time.
  • the leaching time was 30 minutes, 60 minutes and 120 minutes respectively.
  • the 6-m hydrochloric acid had a temperature of 60 0 C.
  • the ordinate indicates the count rate in counts per second (cps), the abscissa the sputtering time in seconds.
  • a sputtering time of 40 s corresponds approximately to a depth of 25 nm.
  • the leaching behavior of the glass according to the invention is compared with an alkali-free glass which can be used for display purposes and with an unsuitable soda-lime glass.
  • the glass according to the invention had a composition according to Example 1, the alkali-free glass had a composition in wt .-% based on oxide of 61, 3 SiO 2 , 16.2 Al 2 O 3 , 7.8 B 2 O 3 , 2.7 MgO , 8.2 CaO, 3.5 BaO, 0.3 SnO and the soda-lime glass had a usual composition for window glass of (in wt .-% based on oxide) 73 SiO 2 , 1 Al 2 O 3 , 3 MgO , 9 CaO, 13 Na 2 O, 0.1 K 2 O.
  • an acid-resistant plastic cylinder with an internal cross-sectional area of 350 cm 2 was sealingly placed, filled with 3 I 0.5 molar HCl and kept at a temperature of 98 0 C for 1 and 3 hours.
  • Glass according to the invention leaching time 1 hour: atmosphere side 2.2 ⁇ g / dm 2 , tin bath side 3.8 ⁇ g / dm 2 ; Leaching time 3 hours: atmosphere side 3.6 ⁇ g / dm 2 , tin bath side 13.5 ⁇ g / dm 2 .
  • Alkali-free glass leaching time 1 hour: 1, 7 ⁇ g / dm 2 , leaching time 3 hours: 2.1 ⁇ g / dm 2 (no difference between the atmosphere side and the tin bath side)
  • Lime-soda glass leaching time 1 hour: atmosphere side 90 ⁇ g / dm 2 , tin bath side 62 ⁇ g / dm 2 ; Leaching time 3 hours: atmosphere side 130 ⁇ g / dm 2 , tin bath side 106 ⁇ g / dm 2 .

Abstract

Es konnte gefunden werden, dass ein gefloatetes Borosilikatglas, das 75 - 85 Gew.-% SiO2, 11,5 - 14 Gew.-% B2O3, 1 - 4 Gew.-% AI2O3, 2 5 Gew.-% Na2O und O - 1 Gew.-% K2O enthält, ohne weitere Nachbehandlung als Scheibe in einer Flachanzeigevorrichtung, insbesondere als Frontscheibe (Color-Filter-Plate) in einer Flüssig-Kristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, wenn sie derart eingebaut wird, dass ihre bei dem Floatvorgang mit der Atmosphäre über dem Floatbad in Kontakt stehende Oberfläche zu der optisch aktiven Schicht in der Anzeigevorrichtung hinweist.

Description

Verwendung einer Glasscheibe aus Borosilikatglas in einer Flachanzeigevorrichtung und Flachanzeigevorrichtung mit dieser
Glasscheibe
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer gefloateten Glasscheibe aus Borosilikatglas in einer Flachanzeigevorrichtung, insbesondere einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder einer Vorrichtung mit organischen Leuchtdioden (OLED), sowie eine Flachanzeigevorrichtung mit einer solchen Glasscheibe.
Bei Flachanzeigevorrichtungen, z.B. OLED-Anzeigen, insbesondere aber bei Flüssigkristallanzeigen, die in weitem Umfang in Mobiltelefonen, Computer-Bildschirmen und Fernsehgeräten zur Anwendung kommen, ist es nötig, Gläser einzusetzen, die keine oder möglichst wenig Alkali- und Erdalkaliionen abgeben. Durch die Migration der Alkali- und Erdalkaliionen verändern sich wesentliche elektrische Eigenschaften der Anzeige, z.B. durch erhöhtes Grundrauschen und auch die Eigenschaften der Flüssigkristalle und der organischen Leuchtdioden werden negativ beeinflusst.
Es gibt verschiedene Lösungsansätze, die durch die Alkali- und Erdalkaliionen verursachten Nachteile zu vermeiden.
Der naheliegenste Ansatz besteht darin, Gläser einzusetzen, die von Natur aus alkalifrei sind. Solche Gläser werden auch in erheblichem Umfang in der Praxis verwendet. Nachteilig ist bei diesen Gläsern, dass sie in der Herstellung aufwendig sind, da aufgrund ihrer Alkalifreiheit hohe Schmelz- und Verarbeitungstemperaturen erforderlich werden, die einen deutlichen Kostenfaktor darstellen. Ferner haben diese Gläser im allgemeinen ein spezifisches Gewicht von oberhalb 2,35 g ■ cm'3, was bei Bildschirmen für Laptop-Computer, bei denen mit jedem Gramm gerechnet wird, unerwünscht ist.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die lonen-abgebende Oberfläche der Glasscheibe zu versiegeln, so dass die Migration der Ionen aus dem Glas unterbunden wird. Bekannt ist z.B. eine Schicht aus SiO2 auf die Glasoberfläche aufzubringen. Die Aufbringung geschieht in der Regel durch Pyrolyse, CVD (Chemical Vapour Deposition), Aufdampfen von SiO2 im Hochvakuum oder dergleichen. Diese Verfahren sind schwierig zu handhaben und stellen einen hohen Kostenfaktor dar und machen das Glas teuer.
Weiterhin ist bekannt, aus der Oberfläche der Glasscheiben die störenden Alkali- und Erdalkaliionen weitestgehend zu entfernen, was z.B. durch Auslaugen geschehen kann, siehe z.B. US 5,093,196 wo die Oberfläche mit gasförmigem SO3 behandelt wird, oder US 5,985,700 wo mit wässrigem Ammoniumhydroxid, und ca. 15 %-iger Salzsäure geätzt wird. Da in US 5,985,700 noch ein kurzes Tauchen in wässrige HF erfolgt, die einen Teil der verarmten Oberfläche entfernt und so die Eigenschaften wieder verschlechtert, wird hier zusätzlich abschließend noch eine SiO2-Schicht aufgetragen, die die Oberfläche versiegelt. Eine Oberfläche der Glasscheibe kann auch durch Anlegen eines elektrischen Feldes bei erhöhten Temperaturen an Alkaliionen verarmt werden. Infolge des elektrischen Feldes wandern die leicht beweglichen Alkaliionen von der Anode in Richtung der Katode, so dass die Glasscheibe an der Anodenseite oberflächlich an Alkaliionen verarmt. Bevorzugt wird dazu ein kontaktloses Verfahren, die Korona-Entladung, die zur Erzeugung von alkali-verarmten Glasoberflächen für elektrische Zwecke z.B. aus US 3,879,183 bekannt ist. Eine neuere Anmeldung auf diesem Gebiet, US 5,648,172 zeigt, dass auch Borosilikatgläser mit niedrigem Alkali- und Erdalkaligehalt von zusammen 15 Gew.-% oder weniger mittels einer Korona-Entladung oberflächlich an Alkaliionen verarmt werden können, was nicht gerade überraschend ist.
Alle diese zusätzlich zu der Glasherstellung erforderlichen Verfahrensschritte verursachen eine Kostenbelastung des Produktes.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Glasscheibe für eine Flachanzeigevorrichtung zu finden, die preiswert herstellbar ist und auch ohne spezielle Nachbehandlung den Anforderungen, die an eine solche Scheibe gestellt werden, genügt und weiterhin eine Flachanzeigevorrichtung, die wenigstens eine entsprechende Scheibe besitzt.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschriebene Scheibe und eine Flachanzeigevorrichtung mit dieser Scheibe gelöst.
Es konnte gefunden werden, dass bei einem gefloateten Borosilikatglas, das in Gew.-% auf Oxidbasis 75 bis 85 SiO2, 11,5 - 14 B2O3, 1 - 4 AI2O3, 2 - 5 Na2O und O - 1 K2O enthält, die mit dem Badmetall (in der Regel Zinn) in Berührung gekommene Seite des Glases und die mit der Atmosphäre oberhalb des Floatbades in Berührung gekommene Seite des Glases (Atmosphärenseite) ein unterschiedliches Diffusionsverhalten bezüglich der Alkaliionen aufweisen. Die Alkaliionen auf der Atmosphärenseite des Glases diffundieren nur in einem derart geringen Maß aus der Oberfläche, dass eine solche Glasplatte ohne eine weitere Nachbehandlung zur Reduzierung des Alkaliionen-Gehalts in der Oberfläche als Scheibe in einer Flachanzeigevorrichtung verwendet werden kann, wenn sie so verbaut wird, dass ihre Atmosphärenseite zu der elektrisch erregbaren optisch aktiven Schicht hinzeigt. Besonders geeignet ist ein gefloatetes Glas, das in Gew.-% auf Oxidbasis enthält 78,5 - 82,5 SiO2, 12 - 13,5 B2O3, 3 - 4,5 Na2O, O - 1 K2O und 1 bis 3 AI2O3.
Mit diesen Gläsern lassen sich auch noch andere, von den Display- Herstellern geschätzte Eigenschaften erfüllen, z.B. eine geringe Dichte des Glases von weniger als 2,4 g ■ cm"3, insbesondere weniger als 2,3 g ■ cm'3. Ferner besitzen diese Gläser einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten a von 3,2 • 10"6 ■ K"1 bis 3,4 ■ 10'6 ■ K"1, insbesondere von etwa 3,3 ■ 10~6 ■ K'1, durch den sie sehr gut an die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der rückwärtigen Scheibe des Displays (Back Plate) sowie der darauf aufgebrachten Schichten und an den Ausdehnungskoeffizienten der als transparente elektrische Leiter verwendeten ITO-Schichten angepasst sind.
Die erfindungsgemäßen Scheiben sind für alle flachen Anzeigevorrichtungen geeignet, bei denen die Abgabe von Alkaliionen aus der Glasoberfläche zu Problemen führt. Das ist insbesondere bei Flachanzeigevorrichtungen mit elektrisch erregbaren optisch aktiven Schichten der Fall. Anzeigevorrichtungen mit elektrisch erregbaren optisch aktiven Schichten sind z.B. Vorrichtungen, die mit organischen Leuchtdioden (OLED) arbeiten und insbesondere Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, z.B. Flachbildschirme von Fernsehapparaten und Flachbildmonitore für Computer, Displays in Mobiltelefonen, Fotoapparaten und dergleichen.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen gefloateten Scheiben als Frontscheibe, z.B. als Color-Filter-Plate, in den Anzeigevorrichtungen eingesetzt, da hier die geringe Alkalilässigkeit besonders wichtig ist. Die Rückseite der Anzeigevorrichtungen wird häufig aus einem einfachen Glas hergestellt, da hier durch das z.B. bei TFT-Bildschirmen vorhandene Transistor-Array die Migration von Alkaliionen aus dem - -
Glas in die nematische Flüssigkeit stark eingeschränkt wird. Bei hohen Ansprüchen können auch hier alkalifreie Gläser oder Gläser mit geringer Alkalilässigkeit eingesetzt werden. Dazu können ebenfalls mit Vorteil die erfindungsgemäßen Gläser dienen, insbesondere wird diese Qualitätsverbesserung durch die größere Wirtschaftlichkeit gegenüber den alkalifreien Gläsern ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe sowohl für die Vorderais auch für die Rückseite einer Anzeigevorrichtung besteht darin, dass damit alle Probleme, die sich aus unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Vorder- und Rückseitenglas ergeben können, vollständig ausgeschaltet werden.
Die Herstellung der Glasscheiben erfolgt nach dem bekannten Floatverfahren, bei dem flüssiges Glas auf ein Metallbad, im allgemeinen ein Zinnbad, aufgegossen und dort auf die gewünschte Dicke ausgezogen wird. Aus Gewichtsersparnisgründen werden die als Color-Filter-Scheibe eingesetzten Scheiben mit einer Dicke von 0,3 bis 2,5 mm, bevorzugt 0,6 bis 0,8 mm, hergestellt. Zur Zeit ist die Standard- Dicke für die Scheiben, insbesondere die Frontscheiben von Flachanzeigevorrichtungen 0,7 mm. Bei sehr großen Flachanzeigevorrichtungen mit Diagonalen von mehr als etwa 125 cm (50"-Bildschirme) können aus Stabilitätsgründen auch Scheiben mit einer Dicke von 1 ,1 mm zur Anwendung kommen.
Anhand der Abbildung wird die Erfindung am Beispiel eines Flüssigkristall-Bildschirms weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer TFT-
Flüssigkristallanzeige,
Fig. 2 - 5 zeigen die Migration von K+- und Nationen jeweils aus der Oberfläche der Badseite und der Atmosphärenseite _
einer erfindungsgemäßen Floatglasscheibe nach unterschiedlichen Auslaugzeiten.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem klassisch aufgebauten Dünnfilm-Transistor-Flüssigkristall-Flachbildschirm (TFT-LCD Fiat Panel Display). Die Frontscheibe 1 wird durch eine allgemein als Color- Filter-Plate bezeichnete Glasplatte gebildet, den rückwärtigen Abschluss des Bildschirms bildet die als Back Plate bezeichnete Glasscheibe 2. Zwischen Frontscheibe 1 (Color-Filter-Plate) und Back Plate 2 befindet sich die Flüssigkristallschicht 3. Der genaue Abstand zwischen den Scheiben 1 und 2 wird durch Abstandshalter (Spacer) 6 gewährleistet. Die Frontscheibe 1 ist so in dem Display angeordnet, dass ihre bei der Herstellung nach dem Floatverfahren mit dem Zinnbad in Kontakt gekommene Oberfläche 4 nach außen zeigt, während die bei der Herstellung mit der Atmosphäre über dem Floatbad in Kontakt gekommene Atmosphärenseite 5 der Scheibe 1 nach innen in Richtung auf die Flüssigkristallschicht 3 zeigt. Frontscheibe 1 und Back Plate 2 sind an ihren Außenseiten mit Polarisatorschichten 7, 8 versehen. Die Frontscheibe 1 trägt auf ihrer Unterseite die Black Matrix 9, die Farbfilterschicht 10 für die Farben Rot, Grün, Blau sowie die transparente gemeinsame Elektrode (Common Electrode) 11 , die üblicherweise aus einer ITO-Schicht besteht. Die Back Plate 2 trägt den in dem gestrichelten Oval gezeigten Dünn-Film-Transistor 12, der die Pixel-Elektrode 13 ansteuert. Weiterhin ist auf der Frontscheibe 1 und Back Plate 2 noch jeweils eine so genannte Orientierungsschicht (Alignment Layer) 14 angeordnet. Zum Rand hin ist das Display mittels der Dichtung 15 abgedichtet. Die Common Electrode 11 der Frontscheibe 1 ist mittels des Verbinders (Short) 17 mit der gemeinsamen Elektrode (Common Electrode) 16 der Back Plate 2 elektrisch leitend verbunden. Wird die Pixel-Elektrode 13 von dem TFT- Transistor 12 angesteuert, so drehen sich die Flüssigkristalle 18 des betreffenden Pixels in der Flüssigkristallschicht 3, der betreffende Pixel wird aktiviert.
Beispiel 1
Die Figuren 2 bis 5 zeigen den Gehalt an Na+- und K+-Ionen in der Oberfläche der beiden unterschiedlichen Seiten in verschiedenen Tiefen, nämlich auf der Badseite und der Atmosphärenseite einer Floatglasscheibe gemäß der Erfindung anhand von Auslaugversuchen. Die Floatglasscheibe hatte eine Zusammensetzung von (in Gew.-% auf Oxidbasis) 80,7 SiO2, 12,7 B2O3, 2,4 AI2O3, 3,5 Na2O, 0,6 K2O.
Die Auslaugversuche wurden wie folgt durchgeführt:
Prüfplatten der Größe 35 x 35 x 6,5 mm wurden in einem Kunststoffbecher mit 6-molarer HCl unterschiedlich lange ausgelaugt. Die Auslaugdauer betrug jeweils 30 min, 60 min und 120 min. Die 6-m Salzsäure hatte dabei eine Temperatur von 60 0C.
Nach dem Auslaugevorgang wurden die Platten mit deionisiertem Wasser gespült, getrocknet und die Tiefenprofile für Na+- und K+-Ionen in den beiden Oberflächen der Platten mittels Flugzeit-Sekundärionen- Massenspektrometrie (TOF-SIMS) bestimmt. Die angegebenen Werte sind jeweils das Mittel aus 2 Versuchen.
Auf der Ordinate ist die Zählrate in Zählschritten pro Sekunde (cps) angegeben, auf der Abszisse die Sputterzeit in Sekunden. Eine Sputterzeit von 40 s entspricht etwa einer Tiefe von 25 nm.
Es zeigt sich deutlich, dass die K+- (Fig. 3) und Na+- (Fig. 2) Profile auf der der Atmosphärenseite (Feuerseite) des Zinnbades ausgesetzten Glasoberfläche auch nach dem Auslaugen praktisch unverändert - -
geblieben sind, d.h. bei dem Auslaugen sind keine Na+- und K+-Ionen aus der Oberfläche ausgetreten. Im Gegensatz dazu zeigt die mit dem Zinnbad in Kontakt gekommene Oberfläche der Scheibe eine deutliche Verarmung an Na+- (Fig. 4) und K+- (Fig. 5) Ionen, d.h. aus dieser Oberfläche ist eine erhebliche Anzahl von Alkaliionen ausgetreten.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wird das Auslaugverhalten des erfindungsgemäßen Glases einem für Displayzwecke einsetzbaren alkalifreiem Glas sowie einem nicht geeigneten Kalk-Natron-Glas gegenübergestellt.
Das erfindungsgemäße Glas hatte eine Zusammensetzung gemäß Beispiel 1, das alkalifreie Glas hatte eine Zusammensetzung in Gew.-% auf Oxidbasis von 61 ,3 SiO2, 16,2 AI2O3, 7,8 B2O3, 2,7 MgO, 8,2 CaO, 3,5 BaO, 0,3 SnO und das Kalk-Natron-Glas hatte eine für Fensterglas übliche Zusammensetzung von (in Gew.-% auf Oxidbasis) 73 SiO2, 1 AI2O3, 3 MgO, 9 CaO, 13 Na2O, 0,1 K2O.
Auf die jeweilige Glasoberfläche wurde ein säurebeständiger Kunststoffzylinder mit einer inneren Querschnittsfläche von 350cm2 dichtend aufgesetzt, mit 3 I 0,5-molarer HCl befüllt und jeweils 1 bzw. 3 Stunden bei einer Temperatur von 98 0C gehalten.
Anschließend wird der Natrium-Ionengehalt in der Lösung flammenphotometrisch gemessen und als μg/dm2 Na2O angegeben. Es ergaben sich folgende Ergebnisse für das Auslaugverhalten:
Erfindungsgemäßes Glas: Auslaugzeit 1 Stunde: Atmosphärenseite 2,2 μg/dm2, Zinnbadseite 3,8 μg/dm2; Auslaugzeit 3 Stunden: Atmosphärenseite 3,6 μg/dm2, Zinnbadseite 13,5 μg/dm2. Alkalifreies Glas: Auslaugzeit 1 Stunde: 1 ,7 μg/dm2, Auslaugzeit 3 Stunden: 2,1 μg/dm2 (kein Unterschied zwischen Atmosphärenseite und Zinnbadseite)
Kalk-Natron-Glas (gefloated): Auslaugzeit 1 Stunde: Atmosphärenseite 90 μg/dm2, Zinnbadseite 62 μg/dm2; Auslaugzeit 3 Stunden: Atmosphärenseite 130 μg/dm2, Zinnbadseite 106 μg/dm2.
Dass auch aus dem alkalifreiem Glas Nationen ausgelaugt werden können, liegt an den unvermeidbaren Verunreinigungen der Rohstoffe mit Natriumverbindungen. Überraschend ist auch, dass bei Kalk- Natron-Glas im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Borosilikatglas die Atmosphärenseite mehr Nationen abgibt als die Zinnbadseite.
Aus den Werten ist erkennbar, dass die Alkaliabgabe des erfindungsgemäßen Glases zwar höher liegt als die des alkalifreien Glases, jedoch auf der Atmosphärenseite nur etwa um den Faktor 1 , 5 bis 2 höher , so dass das erfindungsgemäße Glas (Atmosphärenseite) für den beanspruchten Verwendungszweck brauchbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Flachanzeigevorrichtung mit einer vorderen Glasscheibe, einer rückseitigen Glasscheibe und einer zwischen den Scheiben angeordneten elektrisch erregbaren optisch aktiven Schicht,
wobei dass wenigstens die vordere Glasscheibe aus einer mittels des Floatverfahrens hergestellten Glasscheibe, enthaltend (in Gew.-% auf Oxidbasis) 75 - 85 SiO2, 11 ,5 - 14 B2O3, 1 - 4 AI2O3, 2 - 5 Na2O und 0 - 1 K2O, besteht und wobei die Scheibe oder die Scheiben derart in der Anzeige angeordnet ist oder sind, dass ihre bei dem Floatvorgang zu der Atmosphärenseite des Floatbades weisende Seite zu der optisch aktiven Schicht hinweist.
2. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Glasscheibe 78,5 - 82,5 SiO2, 12 - 13,5 B2O3, 3 - 4,5 Na2O, O - 1 K2O und 1 - 3 AI2O3 enthält.
3. Verwendung einer mittels des Floatverfahrens hergestellten Glasscheibe, die (in Gew.-% auf Oxidbasis) 75 - 85 SiO2, 11 ,5 - 14 B2O3, 1 - 4 AI2O3, 2 - 5 Na2O und O - 1 K2O enthält, in einer Flachanzeigevorrichtung, derart, dass die bei der Herstellung der Glasscheibe zu der Atmosphärenseite des Floatbades zeigende Seite der Glasscheibe zu der optisch aktiven Schicht zeigt. -
4. Verwendung der Glasscheibe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie 78,5 - 82,5 SiO2, 12 - 13,5 B2O3, 3 - 4,5 Na2O, O - 1 K2O und 1 - 3 AI2O3 enthält.
5. Verwendung der Glasscheibe nach Anspruch 3 oder 4 als Frontscheibe (Color-Filter-Plate) bei einem Flachbildschirm, insbesondere einem TFT-Flachbildschirm.
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