[发明专利]低温多晶硅薄膜晶体管用玻璃基板的组合物、玻璃基板及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种低温多晶硅薄膜晶体管用玻璃基板的组合物、玻璃基板及制备方法和应用。该组合物包括：以该组合物的总重量为基准，60～70重量％的SiO₂，6～10.5重量％的Al₂O₃，8～13重量％的B₂O₃，5～11重量％的MgO，3～9重量％的CaO，2～5重量％的SrO，1～3重量％的ZrO₂和0.5～1.5重量％的SnO₂。采用本发明提供的低温多晶硅薄膜晶体管用玻璃基板的组合物可以制备得到热收缩率小的玻璃基板，适合应用于用作液晶显示器或平面显示器的基板。

技术领域

本发明涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管用玻璃基板的组合物，该组合物制得的玻璃基板及该玻璃基板的制备方法，以及该玻璃基板用作液晶显示器或平面显示器的基板的应用。

背景技术

由于非晶硅(a-Si)TFT分辨率不够高及响应速度较慢等物理障碍，无法完全满足汽车导航系统、液晶电视、数字相机等终端应用系统的性能要求，因此目前非晶硅(a-Si)TFT还主要应用在以显示器为主的大尺寸显示设备上。随着液晶显示器向大容量、高亮度和高清晰度方向的不断发展，象素尺寸越来越小，单元象素充电时间也越来越短，这就要求具有更大的开态电流。另外，为了解决高密度引线的困难，显示区域与周边驱动电路必须实现一体化，这些都是传统工艺无法实现的。低温多晶硅(Low temperature poly-Si，LTPS)TFT技术完全能解决上述问题，因此LTPS TFT是新一代LCD必备的发展技术。

LTPS多晶硅(p-Si)TFT在制备过程中需要在较高温度下多次处理，基板必须同时具备热稳定性和化学耐久性，这就对基板玻璃性能提出更高的要求，其玻璃基板应变点应高于650℃。同时考虑到玻璃基板需要与沉积膜(例如硅膜)的膨胀系数相近，最佳热膨胀系数在28～35×10^-7/℃之间。随着基板制造向着大尺寸、薄型化方向的发展，为防止基板下垂，应该使基板玻璃具有尽可能低的密度和尽可能高的弹性模量。此外作为显示器基板用的玻璃，应该具有较低的熔化温度和液相线温度。

TFT-LCD玻璃基板作为液晶显示器件(LCD)的重要组成部分，随着LCD技术的发展，对玻璃基板材料的性能要求越来越高，其中，对玻璃基板的热尺寸稳定性提出了重要要求，而热收缩决定了玻璃的热尺寸稳定性，热收缩是玻璃基板的一种重要参数，在显示器件的制造过程中，热收缩将会引起基板尺寸的改变，显然人们希望基板的热收缩越小越好。玻璃的尺寸取决于它的热历史，在热处理条件下，都会发生玻璃的致密化，即在加热过程后，玻璃将发生尺寸减小的现象。

发明内容

本发明的目的是为了能够使用于低温多晶硅薄膜晶体管的玻璃基板的热收缩率满足要求，提供了低温多晶硅薄膜晶体管用玻璃基板的组合物、玻璃基板及制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种低温多晶硅薄膜晶体管用玻璃基板的组合物，包括：以该组合物的总重量为基准，60～70重量％的SiO₂，6～10.5重量％的Al₂O₃，8～13重量％的B₂O₃，5～11重量％的MgO，3～9重量％的CaO，2～5重量％的SrO，1～3重量％的ZrO₂和0.5～1.5重量％的SnO₂。

本发明还提供了一种由本发明的组合物制得的玻璃基板，所述玻璃基板的厚度为0.3mm～0.7mm，所述玻璃基板在600℃下15min热处理后的热收缩率为13.8ppm～18.3ppm。

本发明还提供了一种玻璃基板的制备方法，包括将本发明的组合物依次进行高温熔融、高温搅拌、浇注成型和退火；所述高温熔融的方式为在1600～1640℃下保温8～12h；所述退火的方式为700～800℃下保温1～24h。