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1、液晶玻璃基板液晶玻璃基板 液晶玻璃基板是液晶平板顯示器的重要組成部分,具有十分廣闊的發(fā)展前景。編輯本段液晶玻璃基板是如何制造的 目前在商業(yè)上應(yīng)用的玻璃基板,其主要厚度為0.7mm及0.6mm,且即將邁入更?。ㄈ?.4mm)厚度之制程?;旧?,一片TFT-LCD面板需使用到二片玻璃基板,分別供作底層玻璃基板及彩色濾光片(COLORFILTER)之底板使用。一般玻璃基板制造供貨商對(duì)于液晶面板組裝廠及其彩色濾光片加工制造廠之玻璃基板供應(yīng)量之比例約為1:1.1至1:1.3左右。LCD所用之玻璃基板概可分為堿玻璃及無(wú)堿玻璃兩大類(lèi);堿玻璃包括鈉
2、玻璃及中性硅酸硼玻璃兩種,多應(yīng)用于TN及STNLCD上,主要生產(chǎn)廠商有日本板硝子(NHT)、旭硝子(Asahi)及中央硝子(CentralGlass)等,以浮式法制程生產(chǎn)為主;無(wú)堿玻璃則以無(wú)堿硅酸鋁玻璃(AluminoSilicateGlass,主成分為SiO2、Al2O3、B2O3及BaO等)為主,其堿金屬總含量在1%以下,主要用于TFT-LCD上,領(lǐng)導(dǎo)廠商為美國(guó)康寧(Corning)公司,以溢流熔融法制程生產(chǎn)為主?! ∧軌蛱峁┐蟪叽缫壕聊徊AЩ宓膹S商只有美國(guó)康寧、日本旭硝子等四家,其中美國(guó)康寧占據(jù)51%的市場(chǎng),日本旭硝子占據(jù)28
3、%的份額,而能夠?yàn)?代以上生產(chǎn)線提供配套的也只有這兩家,雖然玻璃基板只占據(jù)TFT-LCD產(chǎn)品成本的6%-7%,但技術(shù)上的寡頭壟斷讓玻璃基板產(chǎn)品成為T(mén)FT-LCD上游材料占據(jù)主導(dǎo)的零配產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)彩虹等自己上馬的TFT-LCD玻璃項(xiàng)目應(yīng)該得到特別的支持與鼓勵(lì)。 超薄平板玻璃基材之特性主要取決于玻璃的組成,而玻璃的組成則影響玻璃的熱膨脹、黏度(應(yīng)變、退火、轉(zhuǎn)化、軟化和工作點(diǎn))、耐化學(xué)性、光學(xué)穿透吸收及在各種頻率與溫度下的電氣特性,產(chǎn)品質(zhì)量除深受材料組成影響外,也取決于生產(chǎn)制程?! 〔AЩ逶赥N/STN、TFT-LCD應(yīng)用上,要求的特性有表
4、面特性﹑耐熱性﹑耐藥品性及堿金屬含量等;以下僅就影響TFT-LCD用玻璃基板之主要物理特性說(shuō)明如下: 1.張力點(diǎn)(StrainPoint):為玻璃密積化的一種指標(biāo),須耐光電產(chǎn)品液晶顯示器生產(chǎn)制程之高溫。 2.比重:對(duì)TFT-LCD而言,筆記型計(jì)算機(jī)為目前最大的市場(chǎng),因此該玻璃基板之密度越小越好,以便于運(yùn)送及攜帶。 3.熱膨脹系數(shù):該系數(shù)將決定玻璃材質(zhì)因溫度變化造成外觀尺寸之膨脹或收縮之比例,其系數(shù)越低越好,以使大屏幕之熱脹冷縮減至最低。 其余有關(guān)物理特性之指標(biāo)尚有熔點(diǎn)、軟化點(diǎn)、耐化學(xué)性、機(jī)械強(qiáng)度、光學(xué)性質(zhì)及電氣特性等,皆可依使用
5、者之特定需求而加以規(guī)范?! ≌麄€(gè)玻璃基板的制程中,主要技術(shù)包括進(jìn)料、薄板成型及后段加工三部分,其中進(jìn)料技術(shù)主要控制于配方的好壞,首先是在高溫的熔爐中將玻璃原料熔融成低黏度且均勻的玻璃熔體,不但要考慮玻璃各項(xiàng)物理與化學(xué)特性,并需在不改變化學(xué)組成的條件下,選取原料最佳配方,以便有效降低玻璃熔融溫度,使玻璃澄清,同時(shí)達(dá)到玻璃特定性能,符合實(shí)際應(yīng)用之需求。而薄板成型技術(shù)則攸關(guān)尺寸精度、表面性質(zhì)和是否需進(jìn)一步加工研磨,以達(dá)成特殊的物理、化學(xué)特性要求,后段加工則包含玻璃之分割、研磨、洗凈及熱處理等制程。 到目前為止,生產(chǎn)平面顯示器用玻璃基板有三種
6、主要之制程技術(shù),分別為浮式法(FloatTechnology)、流孔下引法(SlotDownDraw)及溢流熔融法(OverflowFusionTechnology)?!案∈椒ā币蛳邓揭斓年P(guān)系,表面會(huì)產(chǎn)生傷痕及凹凸,需再經(jīng)表面研磨加工,故投資金額較高,惟其具有可生產(chǎn)較寬之玻璃產(chǎn)品(寬幅可達(dá)2.5公尺)且產(chǎn)能較大(約達(dá)10萬(wàn)平方公尺/月)之優(yōu)點(diǎn);“溢流熔融法”有表面特性較能控制、不用研磨、制程較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),特別適用于產(chǎn)制厚度小于2mm的超薄平板玻璃,但生產(chǎn)之玻璃寬幅受限于1.5米以下,產(chǎn)能因而較小。浮式法可以生產(chǎn)適用于各種平面顯示器使
7、用之玻璃基板,而溢流熔融法目前則僅應(yīng)用于生產(chǎn)TFT-LCD玻璃基板。以下僅就上述三種制程技術(shù)分別說(shuō)明如下:(1)浮式法: 為目前最著名的平板玻璃制造技術(shù),該法系將熔爐中熔融之玻璃膏輸送至液態(tài)錫床,因黏度較低,可利用檔板或拉桿來(lái)控制玻璃的厚度,隨著流過(guò)錫床距離的增加,玻璃膏便漸漸的固化成平板玻璃,再利用導(dǎo)輪將固化后的玻璃平板引出,再經(jīng)退火、切割等后段加工程序而成?! ∫愿∈椒ㄉa(chǎn)超薄平板玻璃時(shí)應(yīng)控制較低之玻璃膏進(jìn)料量,先將進(jìn)入錫床的玻璃帶(Ribbon)冷卻至700℃左右,此時(shí)玻璃帶的黏度約為108泊(Poise;1泊=1g/cm·se
8、c),再利用邊緣滾輪拉住浮于液態(tài)錫上的玻璃膏,并向外展拉后,再將玻璃帶加熱到850℃,配合輸送帶滾輪施加外力拉引而成,以浮式法技術(shù)拉制超薄平板玻璃如圖三所示?! 「∈椒夹g(shù)系采用水平引出的方式,因此比較容易