طريقة تصنيع الركيزة الزجاجية TFT-LCD الجزء الأول

تفت-إل سي دي طريقة تصنيع الركيزة الزجاجية: طريقة الطفو، طريقة السحب لأسفل بفتحة التدفق، طريقة الذوبان بالفائض

تتمتع الركائز الزجاجية المستخدمة حاليًا في التطبيقات التجارية بسمك رئيسي يبلغ 0.7 مم و0.6 مم، وهي على وشك الدخول في عملية سمك أرق (مثل 0.4 مم). في الأساس، أ لوحة TFT-LCD يتطلب ركيزتين زجاجيتين، يتم استخدامهما كركيزة زجاجية سفلية واللوحة السفلية لمرشح الألوان (COLOR FILT E R) (يظهر عرض المقطع العرضي لمرشح الألوان في الشكل 1). بشكل عام، تبلغ نسبة موردي تصنيع الركيزة الزجاجية إلى توريد الركيزة الزجاجية لمصانع تجميع لوحات LCD ومصانع معالجة وتصنيع مرشحات الألوان الخاصة بهم حوالي 1:1.1 إلى 1:1.3.

يمكن تقسيم الركائز الزجاجية المستخدمة في شاشات الكريستال السائل إلى فئتين: الزجاج القلوي والزجاج الخالي من القلويات؛ يشمل الزجاج القلوي زجاج الصودا وزجاج البورسليكات المحايد، والذي يستخدم في الغالب في TN و اس تي ان ال سي دي. تشمل الشركات المصنعة الرئيسية زجاج الألواح اليابانية (NHT)، وAsahi وCentral Glass، وما إلى ذلك، ويتم إنتاجها بشكل أساسي من خلال عملية التعويم؛ الزجاج الخالي من القلويات مصنوع من زجاج سيليكات الألومنيوم الخالي من القلويات (زجاج سيليكات الألومنيوم، المكونات الرئيسية هي SiO2، Al2O3، B2O3 وBaO، وما إلى ذلك)، إجمالي محتوى المعدن القلوي أقل من 1٪، ويستخدم بشكل رئيسي في TFT -LCD، الشركة المصنعة الرائدة هي شركة Corning (Corning) في الولايات المتحدة، والتي تنتج بشكل رئيسي عن طريق عملية الدمج الفائض.

تعتمد خصائص الركيزة الزجاجية المسطحة فائقة الرقة بشكل أساسي على تركيبة الزجاج، ويؤثر تكوين الزجاج على التمدد الحراري، واللزوجة (الإجهاد، والتليين، والتحويل، والتليين، ونقطة العمل) للزجاج، والمقاومة الكيميائية وامتصاص الاختراق البصري، والخصائص الكهربائية المختلفة عند ترددات ودرجات حرارة مختلفة، لا تتأثر جودة المنتج بعمق بتركيبة المواد فحسب، بل تعتمد أيضًا على عملية الإنتاج.

في تطبيقات TN/STN وTFT-LCD، تتطلب الركائز الزجاجية خصائص سطحية ومقاومة للحرارة ومقاومة كيميائية ومحتوى معدني قلوي. فيما يلي وصف فقط للخصائص الفيزيائية الرئيسية التي تؤثر على ركائز زجاج TFT-LCD. :

1. نقطة الانفعال: هي مؤشر لكثافة الزجاج، والتي يجب أن تكون مقاومة لدرجة الحرارة المرتفعة لعملية إنتاج شاشات الكريستال السائل للمنتجات الإلكترونية البصرية.

2. الجاذبية النوعية: بالنسبة لـ TFT-LCD، تعد أجهزة الكمبيوتر المحمولة حاليًا أكبر سوق، وبالتالي فإن كثافة الركيزة الزجاجية تكون صغيرة قدر الإمكان لتسهيل النقل والحمل.

3. معامل التمدد الحراري: سيحدد هذا المعامل نسبة تمدد أو انكماش مادة الزجاج بسبب التغيرات في درجات الحرارة. كلما انخفض المعامل، كان ذلك أفضل، وذلك لتقليل التمدد الحراري والانكماش للشاشة الكبيرة.

وتشمل المؤشرات الأخرى المتعلقة بالخصائص الفيزيائية نقطة الانصهار، ونقطة التليين، والمقاومة الكيميائية، والقوة الميكانيكية، والخواص البصرية، والخواص الكهربائية، وما إلى ذلك، والتي يمكن تنظيمها وفقًا للاحتياجات المحددة للمستخدمين.

في عملية تصنيع الركيزة الزجاجية بأكملها، تشتمل التكنولوجيا الرئيسية على ثلاثة أجزاء: التغذية، وتشكيل الألواح، والمعالجة اللاحقة. يتم التحكم في تكنولوجيا التغذية بشكل أساسي من خلال جودة الصيغة. الأول هو صهر المادة الخام الزجاجية إلى لزوجة منخفضة وموحدة في فرن عالي الحرارة. بالنسبة لصهر الزجاج، لا يجب مراعاة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للزجاج فحسب، بل يجب أيضًا اختيار أفضل تركيبة للمواد الخام دون تغيير التركيب الكيميائي من أجل تقليل درجة حرارة انصهار الزجاج بشكل فعال، وتوضيح الزجاج. وتحقيق الخصائص المحددة للزجاج. تلبية احتياجات التطبيقات الفعلية. ترتبط تقنية تشكيل الصفائح الرقيقة بدقة الأبعاد وخصائص السطح وما إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من المعالجة والطحن لتحقيق خصائص فيزيائية وكيميائية خاصة. وتشمل المعالجة اللاحقة تقسيم الزجاج والطحن والتنظيف والمعالجة الحرارية.

حتى الآن، توجد ثلاث تقنيات معالجة رئيسية لإنتاج الركائز الزجاجية لشاشات العرض المسطحة، وهي تقنية Float، وSlot Down Draw، وOverflow Fusion Technology. بسبب التمديد الأفقي، فإن "طريقة التعويم" سيكون لها ندوب وعدم استواء على السطح، الأمر الذي يتطلب طحن السطح ومعالجته. ولذلك، فإن مبلغ الاستثمار مرتفع نسبيًا، ولكن يمكنه إنتاج منتجات زجاجية أوسع (يصل عرضها إلى 2.5 كم). لديها مزايا القدرة الإنتاجية الأكبر (حوالي 100000 متر مربع / شهر)؛ تتميز "طريقة الصهر الفائض" بمزايا خصائص السطح التي يمكن التحكم فيها بشكل أكبر، وعدم وجود طحن، وعملية تصنيع أبسط. إنها مناسبة بشكل خاص للمنتجات ذات سمك أقل من 2 مم من الزجاج المسطح فائق النحافة، ولكن عرض الزجاج المنتج يقتصر على أقل من 1.5 متر، وبالتالي فإن القدرة الإنتاجية صغيرة. يمكن أن تنتج طريقة التعويم ركائز زجاجية مناسبة لمختلف شاشات العرض المسطحة، في حين أن طريقة الذوبان الفائض تُستخدم حاليًا فقط في إنتاج ركائز زجاجية TFT-LCD.