Método de fabricación de sustrato de vidrio TFT-LCD, primera parte

Método de fabricación del sustrato de vidrio TFT-LCD: método de flotación, método de extracción del orificio de flujo, método de fusión por desbordamiento

Los sustratos de vidrio que se utilizan actualmente en aplicaciones comerciales tienen espesores principales de 0,7 mm y 0,6 mm, y están a punto de entrar en un proceso de espesor más delgado (como 0,4 mm). Básicamente, un panel TFT-LCD requiere dos sustratos de vidrio, que se utilizan como sustrato de vidrio inferior y placa inferior del filtro de color (COLOR FILT E R) (la vista transversal del filtro de color se muestra en la Figura 1). En general, la relación entre los proveedores de fabricación de sustratos de vidrio y el suministro de sustratos de vidrio de las plantas de ensamblaje de paneles LCD y sus plantas de procesamiento y fabricación de filtros de color es de aproximadamente 1:1,1 a 1:1,3.

Los sustratos de vidrio utilizados en LCD se pueden dividir en dos categorías: vidrio alcalino y vidrio sin álcali; El vidrio alcalino incluye vidrio de sosa y vidrio de borosilicato neutro, que se utilizan principalmente en TN y STNLCD. Los principales fabricantes incluyen placas de vidrio japonesas (NHT), Asahi y Central Glass, etc., que se producen principalmente mediante el proceso de flotación; el vidrio sin álcali está hecho de vidrio de silicato de aluminio sin álcali (vidrio de silicato de aluminio, los componentes principales son SiO2, Al2O3, B2O3 y BaO, etc.), el contenido total de metal alcalino es inferior al 1%, utilizado principalmente en TFT -LCD, el fabricante líder es Corning (Corning) de los Estados Unidos, que produce principalmente por proceso de fusión por desbordamiento.

Las características del sustrato de vidrio plano ultrafino dependen principalmente de la composición del vidrio, y la composición del vidrio afecta la expansión térmica, la viscosidad (deformación, recocido, transformación, ablandamiento y punto de trabajo) del vidrio, resistencia química , absorción de penetración óptica y varias características eléctricas a varias frecuencias y temperaturas, la calidad del producto no solo se ve profundamente afectada por la composición del material, sino que también depende del proceso de producción.

En las aplicaciones TN/STN y TFT-LCD, los sustratos de vidrio requieren propiedades superficiales, resistencia al calor, resistencia química y contenido de metales alcalinos. A continuación solo se describen las principales propiedades físicas que afectan a los sustratos de vidrio TFT-LCD. :

1. Punto de tensión: es un indicador de la densidad del vidrio, que debe ser resistente a la alta temperatura del proceso de producción de LCD de productos optoelectrónicos.

2. Gravedad específica: para TFT-LCD, las computadoras portátiles son actualmente el mercado más grande, por lo que la densidad del sustrato de vidrio es lo más pequeña posible para facilitar el transporte y transporte.

3. Coeficiente de Expansión Térmica: Este coeficiente determinará la relación de expansión o contracción del material de vidrio debido a los cambios de temperatura. Cuanto menor sea el coeficiente, mejor, para minimizar la expansión y contracción térmica de la pantalla grande.

Otros indicadores relacionados con las propiedades físicas incluyen el punto de fusión, el punto de reblandecimiento, la resistencia química, la resistencia mecánica, las propiedades ópticas y las propiedades eléctricas, etc., que pueden regularse según las necesidades específicas de los usuarios.

En todo el proceso de fabricación de sustratos de vidrio, la tecnología principal incluye tres partes: alimentación, formación de láminas y procesamiento posterior. La tecnología de alimentación está controlada principalmente por la calidad de la fórmula. El primero es fundir la materia prima de vidrio en un horno de alta temperatura para obtener una viscosidad y uniformidad bajas. Para la fusión de vidrio, no solo se deben considerar las propiedades físicas y químicas del vidrio, sino que también se debe seleccionar la mejor fórmula de materias primas sin cambiar la composición química para reducir efectivamente la temperatura de fusión del vidrio, aclarar el vidrio. , y lograr las propiedades específicas del vidrio. Satisfacer las necesidades de las aplicaciones reales. La tecnología de formación de láminas delgadas está relacionada con la precisión dimensional, las propiedades de la superficie y si se requiere más procesamiento y rectificado para lograr características físicas y químicas especiales. El procesamiento posterior incluye la división del vidrio, la molienda, la limpieza y el tratamiento térmico.

Hasta el momento, existen tres tecnologías de proceso principales para la producción de sustratos de vidrio para pantallas planas, a saber, la tecnología Float, Slot Down Draw y Overflow Fusion Technology. Debido a la extensión horizontal, el "método de flotación" tendrá cicatrices e irregularidades en la superficie, lo que requiere rectificado y procesamiento de la superficie. Por lo tanto, el monto de la inversión es relativamente alto, pero puede producir productos de vidrio más anchos (ancho de hasta 2,5 km). Tiene las ventajas de una mayor capacidad de producción (alrededor de 100.000 metros cuadrados/mes); el "método de fusión por desbordamiento" tiene las ventajas de características superficiales más controlables, sin rectificado y un proceso de fabricación más sencillo. Es especialmente adecuado para productos con espesores inferiores a 2 mm de vidrio plano ultrafino, pero el ancho del vidrio producido está limitado a menos de 1,5 metros, por lo que la capacidad de producción es pequeña. El método de flotación puede producir sustratos de vidrio adecuados paravarias pantallas planas, mientras que el método de fusión por desbordamiento actualmente solo se usa en la producción de sustratos de vidrio TFT-LCD.