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

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

Los sustratos de vidrio utilizados 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 LCD TFT 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 en sección transversal del filtro de color se muestra en la Figura 1). Generalmente, la proporción 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 libre de álcali; El vidrio alcalino incluye vidrio de soda y vidrio de borosilicato neutro, que se utilizan principalmente en TN y LCD STN. Los principales fabricantes incluyen vidrio plano japonés (NHT), Asahi y Central Glass, etc., que se producen principalmente mediante el proceso de flotación; El vidrio libre de álcalis está hecho de vidrio de silicato de aluminio libre de álcalis (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 Estados Unidos, que produce principalmente mediante 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, reblandecimiento y punto de trabajo) del vidrio y la resistencia química. , absorción de penetración óptica y varias características eléctricas a diversas 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 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 sólo se describen las principales propiedades físicas que afectan a los sustratos de vidrio TFT-LCD. :

1. Punto de deformación: Es un indicador de la densidad del vidrio, el cual debe ser resistente a las altas temperaturas del proceso de producción 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 el 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 sustrato de vidrio, la tecnología principal incluye tres partes: alimentación, formación de láminas y posprocesamiento. La tecnología de alimentación está controlada principalmente por la calidad de la fórmula. El primero es fundir la materia prima de vidrio hasta obtener una baja viscosidad y uniformidad en un horno de alta temperatura. Para el vidrio fundido, 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 y aclarar el vidrio. , y conseguir 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 procesamiento y rectificado adicionales para lograr características físicas y químicas especiales. El procesamiento posterior incluye división del vidrio, triturado, limpieza y tratamiento térmico.

Hasta ahora, existen tres tecnologías de proceso principales para la producción de sustratos de vidrio para pantallas planas: la tecnología Float, la tecnología Slot Down Draw y la tecnología Overflow Fusion. Debido a la extensión horizontal, el "método de flotación" tendrá cicatrices e irregularidades en la superficie, lo que requiere pulido y procesamiento de la superficie. Por lo tanto, el monto de la inversión es relativamente alto, pero puede producir productos de vidrio más anchos (hasta 2,5 km de ancho). 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 de superficie más controlables, sin molienda y un proceso de fabricación más simple. 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 para varias pantallas planas, mientras que el método de fusión por desbordamiento actualmente solo se utiliza en la producción de sustratos de vidrio TFT-LCD.