Herstellungsverfahren für TFT-LCD-Glassubstrate, Teil eins

TFT-LCD Herstellungsverfahren für Glassubstrate: Float-Verfahren, Fließloch-Abwärtsziehverfahren, Überlaufschmelzverfahren

Die Glassubstrate, die derzeit in kommerziellen Anwendungen verwendet werden, haben hauptsächlich Dicken von 0,7 mm und 0,6 mm und stehen kurz vor dem Übergang zu einem dünneren (z. B. 0,4 mm) Dickenprozess. Grundsätzlich a TFT-LCD-Panel erfordert zwei Glassubstrate, die als unteres Glassubstrat und als untere Platte des Farbfilters (COLOR FILT E R) verwendet werden (die Querschnittsansicht des Farbfilters ist in Abbildung 1 dargestellt). Im Allgemeinen beträgt das Verhältnis der Lieferanten von Glassubstraten zum Glassubstratangebot von LCD-Panel-Montagewerken und deren Farbfilter-Verarbeitungs- und Produktionsanlagen etwa 1:1,1 bis 1:1,3.

Die in LCDs verwendeten Glassubstrate können in zwei Kategorien unterteilt werden: Alkaliglas und alkalifreies Glas; Alkaliglas umfasst Natronglas und neutrales Borosilikatglas, die hauptsächlich in TN und verwendet werden STN-LCD. Zu den Hauptherstellern gehören japanisches Flachglas (NHT), Asahi und Central Glass usw., die hauptsächlich im Floatverfahren hergestellt werden; Das alkalifreie Glas besteht aus alkalifreiem Aluminiumsilikatglas (Aluminosilikatglas, die Hauptbestandteile sind SiO2, Al2O3, B2O3 und BaO usw.), der Gesamtgehalt an Alkalimetall liegt unter 1 %, wird hauptsächlich in TFT verwendet -LCD, der führende Hersteller ist Corning (Corning) aus den Vereinigten Staaten, das hauptsächlich im Überlauffusionsverfahren produziert.

Die Eigenschaften des ultradünnen Flachglassubstrats hängen hauptsächlich von der Zusammensetzung des Glases ab, und die Zusammensetzung des Glases beeinflusst die Wärmeausdehnung, die Viskosität (Dehnung, Glühen, Umwandlung, Erweichung und Arbeitspunkt) des Glases sowie die chemische Beständigkeit , optische Durchdringungsabsorption und verschiedene elektrische Eigenschaften bei verschiedenen Frequenzen und Temperaturen. Die Produktqualität wird nicht nur stark von der Materialzusammensetzung beeinflusst, sondern hängt auch vom Produktionsprozess ab.

Bei TN/STN- und TFT-LCD-Anwendungen erfordern Glassubstrate Oberflächeneigenschaften, Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit und einen Alkalimetallgehalt. Im Folgenden werden nur die wichtigsten physikalischen Eigenschaften beschrieben, die sich auf TFT-LCD-Glassubstrate auswirken. :

1. Dehnungspunkt: Dies ist ein Indikator für die Glasdichte, die den hohen Temperaturen des LCD-Produktionsprozesses optoelektronischer Produkte standhalten muss.

2. Spezifisches Gewicht: Für TFT-LCDs sind Notebooks derzeit der größte Markt, daher ist die Dichte des Glassubstrats so gering wie möglich, um den Transport und das Tragen zu erleichtern.

3. Wärmeausdehnungskoeffizient: Dieser Koeffizient bestimmt das Ausdehnungs- oder Kontraktionsverhältnis des Glasmaterials aufgrund von Temperaturänderungen. Je niedriger der Koeffizient, desto besser, um die thermische Ausdehnung und Kontraktion des großen Bildschirms zu minimieren.

Weitere Indikatoren im Zusammenhang mit physikalischen Eigenschaften sind Schmelzpunkt, Erweichungspunkt, chemische Beständigkeit, mechanische Festigkeit, optische Eigenschaften und elektrische Eigenschaften usw., die je nach den spezifischen Bedürfnissen der Benutzer reguliert werden können.

Im gesamten Herstellungsprozess von Glassubstraten umfasst die Haupttechnologie drei Teile: Zuführung, Blattformung und Nachbearbeitung. Die Fütterungstechnologie wird hauptsächlich durch die Qualität der Formel gesteuert. Die erste besteht darin, das Glasrohmaterial in einem Hochtemperaturofen zu einer niedrigen Viskosität und Gleichmäßigkeit zu schmelzen. Bei der Glasschmelze müssen nicht nur die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Glases berücksichtigt werden, sondern es muss auch die beste Rohstoffformel ausgewählt werden, ohne die chemische Zusammensetzung zu verändern, um die Schmelztemperatur des Glases wirksam zu senken und das Glas zu klären und erreichen die spezifischen Eigenschaften des Glases. Erfüllen Sie die Anforderungen tatsächlicher Anwendungen. Bei der Dünnblechformungstechnologie kommt es auf Maßgenauigkeit, Oberflächeneigenschaften und darauf an, ob eine weitere Bearbeitung und ein Schleifen erforderlich sind, um besondere physikalische und chemische Eigenschaften zu erzielen. Die anschließende Bearbeitung umfasst Glasteilung, Schleifen, Reinigen und Wärmebehandlung.

Bisher gibt es drei Hauptprozesstechnologien für die Herstellung von Glassubstraten für Flachbildschirme, nämlich Float-Technologie, Slot-Down-Draw und Overflow-Fusion-Technologie. Aufgrund der horizontalen Ausdehnung entstehen bei der „Float-Methode“ Narben und Unebenheiten auf der Oberfläche, die ein Schleifen und Bearbeiten der Oberfläche erfordern. Daher ist die Investitionssumme relativ hoch, es können jedoch breitere Glasprodukte (Breite bis zu 2,5 km) hergestellt werden. Es bietet die Vorteile einer größeren Produktionskapazität (ca. 100.000 Quadratmeter/Monat); Das „Überlaufschmelzverfahren“ bietet die Vorteile besser kontrollierbarer Oberflächeneigenschaften, kein Schleifen und einen einfacheren Herstellungsprozess. Es eignet sich besonders für Produkte mit einer Dicke von weniger als 2 mm ultradünnem Flachglas, die produzierte Glasbreite ist jedoch auf weniger als 1,5 Meter begrenzt, sodass die Produktionskapazität gering ist. Mit dem Float-Verfahren können Glassubstrate hergestellt werden, die für verschiedene Flachbildschirme geeignet sind, während das Überlaufschmelzverfahren derzeit nur bei der Herstellung von TFT-LCD-Glassubstraten eingesetzt wird.