PDP基板玻璃的组成

(1)浮法钠钙硅酸盐玻璃浮法钠钙硅酸盐系统是传统的PDP基板玻璃组成,但由于应变温度低(500°C左右),热稳定性差,在烧结过程中易产生扇形变形,所以不作改进难于 在PDP中直接使用。

(2)新型PDP基板玻璃旭硝子公司开发的新型PDP基板玻璃组成与性能见表12-42。 为了提高玻璃的耐热性,用K2〇取代部分Na2〇,用SrO、BaO取代部分CaO和MgO,同 时引入3%〜5% ZrO2,可使玻璃的应变点Tg>630°C。

NEG公司开发的PDP基板玻璃其组成改进的思路与旭硝子公司相近。除上述措施外, 还引入少量的Ti〇2。这是因为PDP工作时长时间放电产生紫外线等短波射线,能使基板玻 璃变色,而加入少量Ti〇2能起防止作用。由于NEG开发的基板玻璃总碱量比旭硝子的组 成略高。所以应变点相应低一点。组成与性能见表12-44。

(3)低密度PDP基板玻璃皮尔金顿开发的PDP基板玻璃是加入10%左右的Al23 以提高应变点,但析晶温度也随之相应增加;碱金属氧化物以Na20为主,碱土金属氧化物 以CaO、MgO为主,同时加入少量的Ba〇和SrO以降低玻璃的高温黏度。

(4)无碱PDP基板玻璃由于PDP清晰度的提高,普通含碱金属氧化物的硅酸盐玻璃 已难于满足性能需要,为此Coming公司研制了无碱组成。能将应变点提高到620°C以上。 其中二价金属氧化物(SrO,BaO)总量达48%〜52%,玻璃的膨胀系数为(80〜85) X 10-7/°C

液晶显示器基板玻璃

液晶显示器件(liguid crystal display,LCD)是一种被动发光器件,由两块基板玻璃中 间封人液晶,通电压使液晶显示。LCD具有低能耗、高分辨率、薄型化、长寿命等一系列 优点,是21世纪最重要的平板显示器件,目前是CRT的主要竞争者,将来也可能是CRT 显示器的主要取代者。

由于LCD两块基板玻璃之间的间隔尺寸约为5〜lO^m,对于基板玻璃的平板质量和性 质要求都非常高,甚至超过PDP等显示器件对基板玻璃的要求,所以成为LCD显示器件制 造中必须解决的关键技术。

LCD有两种驱动方式:第一种是本征矩阵,依赖液晶材料的阈值性能,制造过程中热 处理温度不超过400°C,这时基板玻璃可用普通钠钙硅酸盐浮法玻璃组成,如TN和STN 液晶;第二种称为有源矩阵,用二极管,薄膜晶体管等为每个像素提供开关,这时加热过程温度最高达625°C,所以要求基板玻璃在此温度下不发生变形或结构松弛。玻璃的Tg温度 必须高于625°C,必须用无碱玻璃,目前使用最广的TFT就属于这一类。

由于LCD基板玻璃对内在性能和外形尺寸要求都太过苛刻,目前薄膜晶体管液晶显示 器(thin film transistor liguid crystal display, TFT-LCD)已成为液晶显示器的主流产品。

TFT-LCD与集成电路芯片要求相同,甚至比1C芯片更严格。因为电路和半导体是在基板 玻璃表面上形成的,所以基板玻璃需要有同硅片相同或更高的精度,这就给基板玻璃造成非常高的工艺难度。

因为组成中不含碱金属氧化物,故池炉的熔化温度很高,达1650°C;而高A1203含量 又使得玻璃液的高温黏度增加,成形的温度范围较狭(俗称“性短”),也相应增大成形过程 的难度。

基板玻璃的成形方法主要有3种。

(1)狭缝下拉法由德国EGlass公司开发而成,其原理是将熔化好的玻璃液从铂金喷 嘴狭缝中流出,成形温度需控制在±0. 5°C范围内,向下拉制成薄板冷却退火而成。

(2)溢流引下法美国Coming公司开发的溢流引下法是目前制造LCD基板玻璃的主 要成形方法。池炉熔化好的玻璃液向上从溢流喷嘴顶部溢出,自外侧流下于喷嘴底部会合, 再拉制冷却和退火而成。




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