طريقة تصنيع الركيزة الزجاجية TFT-LCD الجزء الأول

طريقة تصنيع الركيزة الزجاجية TFT-LCD: طريقة الطفو ، طريقة السحب لأسفل لثقب التدفق ، طريقة الصهر الفائض

الركائز الزجاجية المستخدمة حاليًا في التطبيقات التجارية لها سمك رئيسي يبلغ 0.7 مم و 0.6 مم ، وهي على وشك الدخول في عملية سمك أرق (مثل 0.4 مم). بشكل أساسي ، تتطلب لوحة TFT-LCD ركيزتين زجاجيتين ، يتم استخدامهما كركيزة زجاجية سفلية ولوحة سفلية لمرشح الألوان (COLOR FILT E R) (يظهر عرض المقطع العرضي لمرشح اللون في الشكل 1). بشكل عام ، تبلغ نسبة موردي تصنيع الركائز الزجاجية إلى إمداد الركيزة الزجاجية لمحطات تجميع لوحات LCD ومعامل معالجة وتصنيع مرشح الألوان 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 ؛ يشتمل الزجاج القلوي على زجاج الصودا وزجاج البورسليكات المحايد ، والتي تستخدم في الغالب في TN و STN LCD. تشمل الشركات المصنعة الرئيسية زجاج الألواح اليابانية (NHT) ، و Asahi و Central Glass ، وما إلى ذلك ، يتم إنتاجها بشكل أساسي من خلال عملية الطفو ؛ الزجاج الخالي من القلويات مصنوع من زجاج سيليكات الألمنيوم الخالي من القلويات (زجاج سيليكات الألومينو ، المكونات الرئيسية هي SiO2 ، Al2O3 ، B2O3 و BaO ، إلخ) ، المحتوى الكلي للمعادن القلوية أقل من 1٪ ، يستخدم بشكل رئيسي في TFT -LCD ، الشركة المصنعة الرائدة هي Corning (Corning) من الولايات المتحدة ، والتي تنتج بشكل رئيسي عن طريق عملية الانصهار الفائض.

تعتمد خصائص الركيزة الزجاجية الرقيقة جدًا بشكل أساسي على تركيبة الزجاج ، ويؤثر تكوين الزجاج على التمدد الحراري ، واللزوجة (الإجهاد ، والتليين ، والتحول ، والتليين ، ونقطة العمل) للزجاج ، والمقاومة الكيميائية ، امتصاص الاختراق البصري ، ومختلف الخصائص الكهربائية عند ترددات ودرجات حرارة مختلفة ، لا تتأثر جودة المنتج بعمق فقط بتركيب المواد ، بل تعتمد أيضًا على عملية الإنتاج.

في تطبيقات TN / STN و TFT-LCD ، تتطلب الركائز الزجاجية خصائص السطح ومقاومة الحرارة والمقاومة الكيميائية والمحتوى المعدني القلوي. ما يلي يصف فقط الخصائص الفيزيائية الرئيسية التي تؤثر على ركائز زجاج TFT-LCD. :

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

2. الثقل النوعي: بالنسبة لشاشات TFT-LCD ، تعد أجهزة الكمبيوتر المحمول حاليًا أكبر سوق ، وبالتالي فإن كثافة الطبقة السفلية الزجاجية صغيرة بقدر الإمكان لتسهيل النقل والحمل.

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

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

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

حتى الآن ، هناك ثلاث تقنيات عملية رئيسية لإنتاج ركائز زجاجية لشاشات العرض المسطحة ، وهي تقنية Float Technology و Slot Down Draw و Overflow Fusion Technology. بسبب الامتداد الأفقي ، فإن "طريقة الطفو" سيكون لها ندبات وتفاوت على السطح ، مما يتطلب طحن السطح ومعالجته. لذلك ، فإن مبلغ الاستثمار مرتفع نسبيًا ، ولكنه يمكن أن ينتج منتجات زجاجية أوسع (يصل عرضه إلى 2.5 كم). تتميز بقدرة إنتاجية أكبر (حوالي 100000 متر مربع / شهر) ؛ تتميز "طريقة الصهر الفائض" بمزايا خصائص السطح التي يمكن التحكم فيها ، وعدم الطحن ، وعملية التصنيع الأبسط. إنها مناسبة بشكل خاص للمنتجات التي يقل سمكها عن 2 مم من الزجاج المسطح الرقيق للغاية ، ولكن عرض الزجاج الناتج يقتصر على أقل من 1.5 متر ، وبالتالي فإن الطاقة الإنتاجية صغيرة. طريقة الطفو يمكن أن تنتج ركائز زجاجية مناسبة لشاشات مسطحة مختلفة ، في حين أن طريقة الصهر الفائض تستخدم حاليًا فقط في إنتاج ركائز زجاجية TFT-LCD.