摘要：以 OLED 基板玻璃為研究對象，基於座滴法進行玻璃熔體表麵張力實驗，研究化學組成對無堿鋁硼矽玻璃表麵張力的影響。研究結果表明：Al₂O₃/SiO₂ 和 MgO/RO（RO 為堿土金屬氧化物總和）的增加會導致玻璃熔體表麵張力增大，增加 ZnO/(ZnO+SrO) 有降低玻璃熔體表麵張力的作用；增加 RO/(Al₂O₃+B₂O₃)，玻璃表麵張力會呈現先增大後減小的趨勢，且在 RO/(Al₂O₃+B₂O₃)=1 處出現極大值。

隨著電子信息技術的飛速發展，電子信息顯示產品，如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、電視、智能手表等呈現出日新月異的變化，顯示產品從笨重的 CRT（陰極射線管）快速轉換到輕薄的 LCD（液晶顯示）平板，近些年又出現了可柔可剛且性能更優的 OLED（有機發光二極管顯示）。

基板玻璃作為平板顯示麵板不可或缺的關鍵基礎材料之一，隨著顯示產品的技術革新也在不斷改進與提升。OLED 的工藝技術相較 LCD 更為嚴苛，因此對 OLED 基板玻璃的生產提出了更高的技術要求。

無堿鋁硼矽玻璃是基板玻璃的優選成分體係，具有優異的物理和化學性能，特別是在機械強度、介電性能、耐酸堿性以及耐熱性等方麵均優於其它玻璃係統。但無堿鋁硼矽玻璃對生產工藝參數要求很高，生產難度極大，全球 OLED 基板玻璃生產廠商及研發機構均對生產工藝和性能問題十分關注。

表麵張力是與生產基板玻璃密切相關的性能，不僅在玻璃熔化澄清過程中影響熔體中氣泡的生長、溶解和排出速度，還關係到基板玻璃熔體的澄清質量，同時在成型過程中也起著重要的作用，尤其對於超薄化基板玻璃，表麵張力會限製玻璃熔體的攤開展薄。在表麵張力作用下，熔融玻璃帶會產生顯著的橫向回縮效應，從兩側向中心聚攏，並且會導致沿板麵寬度方向的厚度不均勻，出現板麵兩側厚度大、中間厚度小的狀況（板邊為不合格厚度）。因此，不論溢流法還是浮法生產工藝，在開發 OLED 基板玻璃的化學組成和實際生產中，玻璃熔體表麵張力都是一個極為重要的生產控製指標。

玻璃熔體表麵張力很大程度上取決於玻璃化學組成，玻璃熔體原子或質點間相互作用力越大，表麵張力就越大。按照氧化物對玻璃熔體表麵張力的影響，可將其分為表麵惰性組分、表麵活性組分和低溶解度高活性組分。表麵惰性組分能增大係統表麵張力，一般為網絡形成體，如 SiO₂、Al₂O₃ 等；表麵活性組分能降低係統表麵張力，一般為網絡外體，如 K₂O、P₂O₅ 等；低溶解度高活性組分趨向於聚集在表麵，降低表麵張力，添加微量即可對表麵張力產生較大影響，如 V₂O₅、MoO₃ 等。對於滿足 OLED 基板使用的無堿鋁硼矽玻璃，其不含堿金屬氧化物，Al₂O₃ 含量較高，表麵張力高於普通鈉鈣玻璃。與 LCD 基板玻璃相比，為了進一步提高玻璃應變點溫度（T₁₄.₅），使玻璃在製備 OLED 過程中尺寸穩定性增強，而減少了降低應變點溫度和表麵張力的 B₂O₃ 含量，引起表麵張力進一步增大。因此，研究基板玻璃的表麵張力與組成的關係，對於基板玻璃的超薄化成型具有重要意義。

本研究從 OLED 基板玻璃化學組成的 Al₂O₃/SiO₂、RO/(Al₂O₃+B₂O₃)、MgO/RO 和 ZnO/(SrO+ZnO) 四個方麵出發，探究化學組成對 OLED 基板玻璃熔體表麵張力的影響，為優化實際生產工藝提供理論基礎。

1 實驗方法

1.1 組成設計

根據開發需求，本文設計了四組不同化學組成的 OLED 基板玻璃。如表 1~表 4 所示，分別通過改變組成中的 Al₂O₃/SiO₂、RO/(Al₂O₃+B₂O₃)、MgO/RO 和 ZnO/(SrO+ZnO)，研究表麵惰性組分和表麵活性組分的相對含量，以及同堿土金屬氧化物網絡作用相似但活性更強的過渡金屬氧化物對無堿鋁矽酸鹽玻璃表麵張力的影響。