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甚么是LCD玻璃?

时间:2016-05-04     点击:加载中   【打印此页】  【封闭
玻璃基板是构成液晶显示器件的一个根本部件,是平板显示(FlatPanel display, FPD)家当的关键基本材料之一。
 
       这是一种外面极端平整的薄玻璃片。临盆办法有3种:浮法、溢流下拉法,狭缝下拉法。外面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层即ITO膜层。经光刻加工制成透明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形构成。是以,外引线不克不及停止传统的锡焊,只能经过过程导电橡胶条或导电胶带等停止连接。假设划伤、切断或腐化,则会形成器件报废。
 
       虽然该部件只占液晶面板总本钱的17%,但最为娇贵,运输本钱异常高,且其产量直接影响到5代线以上黑色滤光片等零部件的产量,是面板临盆的最关键一环。今朝,全球TFT-LCD的玻璃基板供给中有99%以上的份额集中在美国康宁、日本旭硝子等几大年夜厂商手中,欧洲也有几家公司可以临盆,却多是与日本厂家协作,份额尚缺乏1%。而能供给五代线和六代线玻璃基板的只要康宁和旭硝子,个中,康宁占据了全球50%以上的市场份额。
 
       今朝,国际彩虹集团具有TFT-LCD玻璃基板技巧和临盆才能,曾经投产的1 条线是咸阳一期的5代线玻璃基板临盆线,今朝良品率稳定在80%的程度。这是一个异常幻想的数字,是以扩产瓜熟蒂落。公司在建的临盆线共12 条,包含方才完成定向增发的募投资金项目10 条,自筹资金在合肥扶植6 代线玻璃基板临盆线2 条。建成后,公司将具有13 条玻璃基板临盆线,个中5 代线9 条,算计产能约450 万片/年,6 代线4 条,算计产能约135 万片/年。彩虹玻璃基板项目筹划首期投资66亿元,在两年内扶植8条临盆线,达产后可新增年产8.5代玻璃基板220万片的临盆才能,产值达到25亿元。这也将是国际首条8.5代平板显示用玻璃基板临盆线。顺德打造千亿OLED家当群也将进一步加快成型。
 
       别的由中国建材集团和河北东旭集团为基本的团队,在成都、石家庄和郑州也开端扶植液晶玻璃基板临盆基地。这些玻璃基板临盆线将为我国液晶事业的生长做出巨大年夜供献。
 
       今朝在贸易上应用的玻璃基板,其重要厚度为0.7 mm及0.6m m,且行将迈入更薄(如0.4mm)厚度之制程。根本上,一片TFT- LCD面板需应用到二片玻璃基板,分别供作底层玻璃基板及黑色滤光片(COLOR FILTER)之底板应用。普通玻璃基板制造供货商关于液晶面板组装厂及其黑色滤光片加工制造厂之玻璃基板供给量之比例约为1:1.1至1:1.3阁下。 LCD所用之玻璃基板概可分为碱玻璃及无碱玻璃两大年夜类;碱玻璃包含钠玻璃及中性硅酸硼玻璃两种,多应用于TN及STN LCD上,重要临盆厂商有日本板硝子(NHT)、旭硝子(Asahi)及中心硝子(Central Glass)等,以浮式法制程临盆为主;无碱玻璃则以无碱硅酸铝玻璃(Alumino Silicate Glass,主成分为SiO2、Al2O3、B2O3及BaO等)为主,其碱金属总含量在1%以下,重要用于TFT- LCD上,引导厂商为美国康宁(Corning)公司,以溢流熔融法制程临盆为主。
 
        可以或许供给大年夜尺寸液晶屏幕玻璃基板的厂商只要美国康宁、日本旭硝子等四家,个中美国康宁占据51%的市场,日本旭硝子占据28%的份额,而可以或许为5代以上临盆线供给配套的也只要这两家,固然玻璃基板只占据TFT-LCD产品本钱的6%-7%,但技巧上的寡头垄断让玻璃基板产品成为TFT-LCD上游材料占据主导的零配产品。国际彩虹等本身下马的TFT-LCD玻璃项目应当取得特其他支撑与鼓励。
 
        超薄平板玻璃基材之特点重要取决于玻璃的构成,而玻璃的构成则影响玻璃的热收缩、黏度(应变、退火、转化、硬化和任务点)、耐化学性、光学穿透接收及在各类频率与温度下的电气特点,产品德量除深受材料构成影响外,也取决于临盆制程。
 
        玻璃基板在TN/STN、TFT-LCD应用上,请求的特点有外面特点﹑耐热性﹑耐药品性及碱金属含量等;以下仅就影响TFT- LCD用玻璃基板之重要物理特点解释以下:   
       1.张力点(Strain Point):为玻璃密积化的一种目标,须耐光电产品液晶显示器临盆制程之高温。
       2.比重:对TFT- LCD而言,笔记型计算机为今朝最大年夜的市场,是以该玻璃基板之密度越小越好,以便于保送及携带。   
       3.热收缩系数:该系数将决定玻璃材质因温度变更形成外不雅尺寸之收缩或紧缩之比例,其系数越低越好,以使大年夜屏幕之热胀冷缩减至最低。
       其他有关物理特点之目标另有熔点、硬化点、耐化学性、机械强度、光学性质及电气特点等,皆可依应用者之特定需求而加以标准。   
       全部玻璃基板的制程中,重要技巧包含进料、薄板成型及后段加工三部分,个中进料技巧重要控制于配方的短长,起首是在高温的熔炉中将玻璃原料熔融成低黏度且均匀的玻璃熔体,不只需推敲玻璃各项物理与化学特点,并需在不改变更学构成的条件下,拔取原料最好配方,以便有效降低玻璃熔融温度,使玻璃廓清,同时达到玻璃特定性能,符合实际应用之需求。而薄板成型技巧则攸关尺寸精度、外面性质和能否需进一步加工研磨,以杀青特别的物理、化学特点请求,后段加工则包含玻璃之瓜分、研磨、洗净及热处理等制程。
 
       到今朝为止,临盆平面显示器用玻璃基板有三种重要之制程技巧,分别为浮式法(Float Technology)、流孔下引法(Slot Down Draw)及溢流熔融法(Overflow Fusion Technology)。“浮式法”因系程度引申的关系,外面会产生伤痕及凹凸,需再经外面研磨加工,故投资金额较高,唯其具有可临盆较宽之玻璃产品(宽幅可达2 . 5公尺)且产能较大年夜(约达1 0万平方公尺/月)之长处;“溢流熔融法”有外面特点较能控制、不消研磨、制程较简单等长处,特别实用于产制厚度小于2 m m的超薄平板玻璃,但临盆之玻璃宽幅受限于1.5米以下,产能因此较小。浮式法可以临盆实用于各类平面显示器应用之玻璃基板,而溢流熔融法今朝则仅应用于临盆TFT- LCD玻璃基板。以下仅就上述三种制程技巧分别解释以下:
 
(1)浮式法:
       为今朝最有名的平板玻璃制造技巧,该法系将熔炉中熔融之玻璃膏保送至液态锡床,因黏度较低,可应用档板或拉杆来控制玻璃的厚度,随着流过锡床间隔的增长,玻璃膏便逐步的固化成平板玻璃,再应用导轮将固化后的玻璃平板引出,再经退火、切割等后段加工法式榜样而成。 
以浮式法临盆超薄平板玻璃时应控制较低之玻璃膏进料量,先将进入锡床的玻璃带(Ribbon)冷却至700℃阁下,此时玻璃带的黏度约为108泊(Poise;1泊= 1g/cm·sec ),再应用边沿滚轮拉住浮于液态锡上的玻璃膏,并向外展拉后,再将玻璃带加热到850℃,合营保送带滚轮施加外力拉引而成。
浮式法技巧系采取程度引出的方法,是以比较轻易应用拉长程度偏向的临盆线来达到退火的请求。浮式法技巧未能广泛应用于临盆厚度小于2 m m超薄平板玻璃之重要缘由乃系其没法达到所请求的经济范围。举例来讲,浮式法技巧的一日产量简直可以满足今朝台湾市场之月消费量;假设用浮式法技巧临盆超薄平板玻璃,普通多系以非持续式槽窑(DayTank)临盆,是以该槽窑设计之最适化就显得相当重要。
 
(2)流孔下引法:
       就平面显示器所需的特别超薄平板玻璃而言,有很多厂商是应用流孔下引法技巧临盆,该法系以低黏度的均质玻璃膏导入铂合金所制成的流孔漏板( Slot Bushing )槽中,应用重力和下拉的力量及模具开孔的大年夜小来控制玻璃之厚度,个中温度和流孔开孔大年夜小合营决定玻璃产量,而流孔开孔大年夜小和下引速度则合营决定玻璃厚度,温度分布则决定玻璃之翘曲。
       流孔下引法制程逐日能临盆5 ~ 2 0公吨厚度0.0 3 ~ 1.1㎜的超薄平板玻璃,因铂金属没法遭受较高的机械应力,是以普通大年夜多采取铂合金所制成的模具,不过因其在遭受外力时流孔常会变形,招致厚度不均匀及外面平坦度没法符合规格需求为其缺点。
流孔下引法必须要在垂直的偏向长停止退火,假设将其转向程度偏向则能够会增长玻璃外面与滚轮的接触及因程度保送所产生的翘曲,招致不良率大年夜增。如许的挂念使得熔炉的建造必须采取挑高的设计,同时必须精确的推敲退火所须要的高度,使得工程的难度大年夜幅增长,同时也反应在建厂本钱上。
 
(3)溢流熔融法:
       系采取一长条型的熔融帮浦(Fusion Pump),将熔融的玻璃膏保送到该熔融帮浦的中间,再应用溢流的方法,将两股向外溢流的玻璃膏于该帮浦的下方处再结分解超薄平板玻璃。
       应用这类成型技巧异样须要借势模具,因此熔融帮浦模具也面对因受机械应力变形、保持熔融帮浦程度度及若何将熔融玻璃膏稳定打入熔融帮浦中的成绩。由于应用溢流熔融法的成型技巧所作成的超平板玻璃,其厚度与玻璃外面的质量是取决于保送到熔融帮浦的玻璃膏量、稳定度、程度度、帮浦的外面性质及玻璃的引出量。
       熔融溢流技巧可以产出具有双原始玻璃外面的超薄玻璃基材,相较于浮式法(仅能产出的单原始玻璃外面)及流孔下拉法(没法产出原始玻璃外面),可免除研磨或抛光等后加工制程,同时在平面显示器制造过程当中,也不需留意因同时具有原始及与液态锡有接触的不合玻璃外面,或和研磨介质有所接触而形成玻璃外面性质差别等,已成为超薄平板玻璃成型之主流。
        由于无碱玻璃有特别成分派方且在热稳定性、机械、电气、光学、化学等特点及外不雅尺寸、外面平整度等方面都有极其严格的标准标准,故其临盆线调剂、进修时间较长,新厂商欲参加该家当之技巧门槛则较高。
 
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