[发明专利]一种TFT-LCD玻璃基板及其化合物组成

说明书

技术领域

本发明涉及一种碱土硼铝玻璃组分设计，它可广泛适用于制作液晶显示器的玻璃基板，行业中统称为TFT-LCD玻璃基板。

背景技术

液晶显示技术已经成为现代最重要的图象传输和再现的关键技术。液晶显示器的显像原理比较简单。物质有三态：固态、液态和气态，其实三态仅是大致的分类。有些物质的固态可以再被细分出不同性质的形态结构。同样，液体也同样可具有不同的″态″，其中分子排列具有方向性的液体我们就称之为″液态晶体″，简称″液晶″。

用液态晶体制作的组件，是将液态晶体包在两片平行板状玻璃中。在玻璃的表面镀一层叫做配向剂的物质，它的特性决定液晶形态和排列情况。

液晶显示器的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。

TFT-LCD的每个像素点都是由集成在自身上的TFT来控制的，它们是有源像素点。因此，不但反应时间可以极大的加快；对比度和亮度也大大提高了；同时分辨率也得到了空前的提升。因为它具有更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快，所以我们称之为“真彩”。

TFT液晶显示方式，具有比旧式LCD屏快600倍的像素反应速度。先进的矽电极加入，大大加快了液晶屏幕的像素反应速度，减少画面出现的延缓现象。对玻璃基板提出了更高的技术要求，加工后的基板的几何尺寸必须不受热条件的影响，即这类玻璃基板的热膨胀系数要小，根据玻璃基板制作中的生产的应力综合考虑，最佳热膨胀系数在28×10^-7/℃左右。

这样对玻璃基板的成份的提出了更高的要求、以保证适应现代液晶显示器的要求。玻璃基板必须具有下列的特性：含有碱金属氧化物少于1000ppm；具耐化学性；热膨胀系数须与薄膜晶体管的硅相近；提高玻璃应变点，以减少热收缩较量。

TFT-LCD用的玻璃基板根据液晶显示器的技术标准，必须具备以下的基本物理特性：

1、玻璃基板的热膨胀系数必须够低，不高于40×10^-7/℃；

2、玻璃基板的应变点温度应高于640℃；

3、密度低于2.6g/cm³，且越轻越好。

对TFT-LCD用的玻璃基板的改进目前正按照以上的原则进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能更完美的液晶显示器玻璃基板的组分设计，以使得制成的TFT-LCD用的玻璃基板在密度小、膨胀系数变化小、应变点高、透光率高的技术指标上有所突破。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种TFT-LCD玻璃基板的化学组合成份，以氧化物表示，关键在于：TFT-LCD玻璃基板中含质量百分比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玻璃基板组分中的SiO₂+B₂O₃的含量为63～75％，B₂O₃+Al₂O₃的含量为21～29％，CaO+MgO+其他RO的含量为3～13％，上述的R代表Be、Sr、Ba中的任意一种氧化物、或任意两种或两种以上的氧化物的混合。

借助于本发明提供的的TFT-LCD玻璃基板组分原则生产的液晶玻璃基板经检测可以达到以下的技术指标：

在10℃～300℃的热膨胀系数为31～39×10^-7/℃；应变点在640℃以上，密度小于2.6g/cm³，可见光透过率在377nm～1000nm波长中可达到91％以上。

以上液晶玻璃基板的其本物理特性可以稳定的达到：