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Wie wird das Glassubstrat aus Flüssigkristallen hergestellt?
May 02, 2018

Die gegenwärtigen kommerziellen Glassubstrate sind hauptsächlich 0,7 mm dick und 0,6 mm und werden bald in den dünneren (0,4 mm) dicken Prozess eintreten. Grundsätzlich benötigt ein TFT-LCD-Panel zwei Glassubstrate, die als Bodenplatte des unteren Glassubstrats und des Farbfilters (COLOUR FILTER) verwendet werden. Im Allgemeinen beträgt der Lieferant von Glassubstrat etwa 1: 1,1 bis 1: 1,3 für die Glassubstratversorgung der LCD-Panel-Montageanlage und ihrer Farbfilter-Herstellungsanlage. Das in LCD verwendete Glassubstrat kann in zwei Kategorien unterteilt werden: Alkaliglas und alkalifreies Glas. Alkali-Glas enthält zwei Arten von Natriumglas und neutralem Silikatglas, die in TN- und STN-LCD verwendet werden sollten. Die wichtigsten Hersteller sind japanisches Niton (NHT), Asahi (Asahi) und zentrales Nitrox (Central Glass), die hauptsächlich im Floating-Verfahren hergestellt werden. Das alkalifreie Glas basiert auf Aluminosilikatglas (SiO2, Al2O3, B2O3 und BaO). Der Gesamtalkalimetallgehalt beträgt weniger als 1%, der hauptsächlich in TFT-LCD verwendet wird. Der führende Hersteller ist die Corelle (Corning) Company der Vereinigten Staaten, die hauptsächlich durch den Überlauf-Schmelzprozess hergestellt wird.

  

Es gibt nur vier Hersteller, wie Corelle und Japanese Asahi, die großformatige LCD-Glassubstrate anbieten können, von denen 51% des Marktes von American Corelle und Japanese Asahi 28% des Marktes und die beiden einzigen davon besetzt sind für mehr als 5 Generationen von Produktionslinien bereitgestellt werden, obwohl Glassubstrate nur 6% -7% der Kosten von TFT-LCD-Produkten einnehmen. Aber das Technologieoligopol macht Glassubstratprodukte zu einem führenden Nullverteilungsprodukt für TFT-LCD-Upstream-Materialien. Inländische Regenbogen- und andere TFT-LCD-Glasprojekte, die von sich selbst ins Leben gerufen wurden, verdienen besondere Unterstützung und Ermutigung.


Die Eigenschaften des ultradünnen Flachglassubstrats hängen hauptsächlich von der Zusammensetzung des Glases ab, und die Zusammensetzung des Glases beeinflusst die Wärmeausdehnung des Glases, die Viskosität (Dehnung, Tempern, Umwandlung, Erweichung und Arbeitspunkt), chemische Beständigkeit , optische Durchdringung und elektrische Eigenschaften bei verschiedenen Frequenzen und Temperaturen. Die Qualität der Produkte wird durch die Zusammensetzung der Materialien beeinflusst. Es hängt auch vom Produktionsprozess ab.


Bei der Anwendung von TN / STN und TFT-LCD umfassen die Eigenschaften von Glassubstraten Oberflächeneigenschaften, Wärmebeständigkeit, Widerstandsfähigkeit und Alkalimetallgehalt, und die folgenden physikalischen Haupteigenschaften des für TFT-LCD verwendeten Glassubstrats sind wie folgt :


1. Zugpunkt (Strain Point): Als Index der Glasverdichtung muss er hohen Temperaturen im Produktionsprozess von LCD-Produkten standhalten.

2.Spezifische Gravitation: Für TFT-LCDs sind Notebook-Computer derzeit der größte Markt. Je kleiner die Dichte des Glassubstrats ist, desto besser kann es transportiert und transportiert werden.

3. Wärmeausdehnungskoeffizient: Dieser Koeffizient bestimmt das Ausdehnungs- oder Kontraktionsverhältnis des Glasmaterials aufgrund der Temperaturänderung, je niedriger der Koeffizient, desto besser ist die Wärmeausdehnung und die Kaltkontraktion des Großbildschirms auf den niedrigsten Wert reduziert.

  

Die anderen Indikatoren der physikalischen Eigenschaften umfassen den Schmelzpunkt, Erweichungspunkt, chemische Beständigkeit, mechanische Festigkeit, optische Eigenschaften und elektrische Eigenschaften, die in Übereinstimmung mit den spezifischen Bedürfnissen des Benutzers eingestellt werden können.


Bei dem Prozess des gesamten Glassubstrats besteht die Haupttechnologie aus drei Teilen: Zuführen, Blattformieren und Nachbearbeiten. Die Fütterungstechnologie wird hauptsächlich durch die Qualität der Formel gesteuert. Zuerst werden die Glasmaterialien in dem Hochtemperaturschmelzofen zu niedrigviskoser und gleichförmiger Glasschmelze geschmolzen. Nicht nur die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Glas sollten berücksichtigt werden, sondern auch das Glasmaterial sollte berücksichtigt werden. Unter der Bedingung, dass die chemische Zusammensetzung nicht verändert wird, wird die beste Rezeptur des Ausgangsmaterials ausgewählt, um die Schmelztemperatur des Glases effektiv zu reduzieren, das Glas klar zu machen und die spezifischen Eigenschaften des Glases zu erfüllen und die Anforderungen der praktischen Anwendung zu erfüllen. Die Technologie zur Herstellung dünner Bleche bezieht sich auf die Größengenauigkeit, die Oberflächeneigenschaften und die Notwendigkeit der Weiterverarbeitung und des Schleifens, um spezielle physikalische und chemische Anforderungen zu erfüllen. Die Nachbearbeitung umfasst den Prozess der Glasspaltung,

Schleifen, Reinigen und Wärmebehandlung.


Bisher gibt es drei Hauptverfahrenstechniken zur Herstellung von Glassubstraten für Produktionsebenenanzeigen, nämlich Floating-Verfahren (Float-Technologie), Slot-Down-Ziehen (Down-Draw) und Überlauf-Schmelzen (Overflow-Fusion-Technologie). "Floating-Methode" kann Narbe und Beule auf der Oberfläche aufgrund der Beziehung der horizontalen Ausdehnung erzeugen. Es muss durch Oberflächenschliff geschliffen werden, daher ist die Investitionshöhe nur höher mit den Vorteilen von breiten Glasprodukten (breite Breite von bis zu 2,5 Metern) und großer Kapazität (ungefähr 100 Tausend Quadratmeter pro Monat); das "Überlaufschmelzverfahren" hat eine spezielle Oberfläche. Es ist besser geeignet für die ultradünne Platte Glas mit einer Dicke von weniger als 2 mm, aber die Glasbreite der Produktion ist auf weniger als 1,5 Meter begrenzt, und die Produktionskapazität ist geringer. Das Floating-Verfahren kann Glassubstrate herstellen, die für alle Arten von Flachbildschirmen geeignet sind, und das Überlaufschmelzverfahren wird derzeit nur bei der Herstellung von TFT-LCD-Glassubstraten angewendet. Die folgenden drei Prozesse werden nachstehend beschrieben:


(1) Schwimmende Methode:

Für die derzeit bekannteste Technologie zur Herstellung von Flachglas hat das Rechtssystem die Glassalbe im Schmelzofen zum flüssigen Zinnbett befördert. Wegen der niedrigen Viskosität könnte die Dicke des Glases durch die Verwendung der Platte oder des Stabes kontrolliert werden. Mit der Zunahme des Abstands des Zinnbetts verfestigte sich die Glaspaste allmählich zu einem flachen Glas, und dann wurde das erstarrte Glas mit dem Führungsrad verwendet. Die flache Platte wird herausgezogen und dann durch Glühen und Schneiden bearbeitet.

 

Wenn das ultradünne Plattenglas durch ein Schwimmverfahren hergestellt wird, sollte die Zufuhrmenge der Glaspaste kontrolliert werden, und das Glasband (Band), das in das Zinnbett eintritt, wird auf etwa 700ºC abgekühlt. Die Viskosität des Glasbandes beträgt etwa 108 Mooring (Poise; 1 Festmachen = 1g / cm. Sec), und dann wird die Randwalze verwendet, um die Glassalbe schwebend auf dem flüssigen Zinn zu ziehen. Das Glasband wird auf 850 ° C erhitzt, und die Förderbandrolle wird durch äußere Krafteinwirkung gezogen. Das ultradünne flache Glas wird durch Floating-Verfahren gezeichnet, wie in Abbildung 3 gezeigt.


Die Float-Technologie wird mittels horizontaler Extraktion hergestellt, so dass es einfacher ist, langgestreckte horizontale Produktionslinien zu verwenden, um Glühungsanforderungen zu erreichen. Der Hauptgrund, warum das Floating-Verfahren bei der Herstellung von ultradünnem Flachglas mit einer Dicke von weniger als 2 mm nicht weit verbreitet ist, besteht darin, dass es die erforderliche wirtschaftliche Größenordnung nicht erreichen kann. Zum Beispiel kann der erste Tag Produktion von Floating-Methode Technologie fast den monatlichen Verbrauch des aktuellen Marktes Taiwan entsprechen. Wird das ultradünne Plattenglas in schwimmender Verfahrenstechnik hergestellt, wird es meist in einem diskontinuierlichen Tiefofen (DayTank) hergestellt, so dass die optimale Gestaltung des Nutofens sehr wichtig ist.


(2) Ablauflochmethode:

Was das spezielle ultradünne Flachglas betrifft, das für eine flache Platte benötigt wird, verwenden viele Hersteller das Fließlochverfahren, um das flache Glas herzustellen. Das Gesetzsystem verwendet die homogene Glaspaste mit niedriger Viskosität in den Slot-Bushing-Schlitz aus einer Platinlegierung und nutzt die Schwerkraft und das Herunterziehen und die Größe der Öffnung der Form, um die Dicke des Glases zu steuern. Die Temperatur und die Größe der Lochöffnung bestimmen die Glasausgabe zusammen, und die Größe der Lochöffnung und die niedrigere Geschwindigkeit bestimmen die Glasdicke zusammen. Die Temperaturverteilung bestimmt den Verzug des Glases, und das ultradünne Plattenglas wird durch die Technik des Fließloch-Zeichnens gezogen, wie in Fig. 4 gezeigt.


Das Fließloch-Down-Verfahren kann 5 bis 20 Tonnen ultradünnes Plattenglas mit einer Dicke von 0,03 bis 1,1 produzieren, da Platinmetalle keine höhere mechanische Belastung ertragen können. Daher werden die meisten Formen, die aus Platinlegierungen hergestellt sind, im Allgemeinen verwendet, aber die Strömungslöcher werden oft aufgrund ihrer äußeren Kräfte verformt, was zu einer Inkonsistenz der Dicke und der Ebenheit der Oberfläche führt. Spezifikationsnachfrage ist sein Mangel.


Das Bohrlochverfahren muss in der vertikalen Richtung geglüht werden. Wenn es sich in die horizontale Richtung dreht, kann es den Kontakt zwischen der Glasoberfläche und der Walze und der durch den horizontalen Transport verursachten Verformung erhöhen, was zu einer starken Zunahme der schlechten Rate führt. Diese Bedenken führen dazu, dass die Konstruktion des Ofens mit einem hohen Design entworfen werden muss, während die für das Tempern erforderliche Höhe genau berücksichtigt werden muss, was das Projekt schwieriger macht und die Kosten der Anlage widerspiegelt.


(3) Überlaufschmelzverfahren:

Ein langer Streifen der Fusionspumpe wurde verwendet, um die geschmolzene Glassalbe in die Mitte der Schmelzepumpe zu transportieren, und dann wurde der Überlauf der zwei verschütteten Glassalbe verwendet, um das ultradünne Plattenglas unter der Pumpe zu synthetisieren.


Die Verwendung dieser Formungstechnologie muss auch die Form ausborgen, so dass die Schmelze-Gang-Form auch mit dem Problem der mechanischen Spannungsdeformation, der Aufrechterhaltung des Niveaus der geschmolzenen Pumpe und der Stabilisierung der geschmolzenen Glaspaste in dem Schmelzbad konfrontiert wird. Aufgrund des durch die Formgebungstechnologie des Überlaufschmelzverfahrens hergestellten Übertop-Glases wird die Dicke der Glasoberfläche durch die Glasmenge, die Stabilität, das Niveau, die Oberflächeneigenschaften der Pumpe und die Extraktion von Glas bestimmt.


Die Schmelzeüberlauftechnik kann ein superdünnes Glassubstrat mit einer doppelten Originalglasoberfläche erzeugen. Im Vergleich zum Floating - Verfahren (nur die ursprüngliche Ausgangsglasoberfläche) und dem Fließloch - Pulldown - Verfahren (das die ursprüngliche Glasoberfläche nicht erzeugen kann) kann der Schleif - oder Polierprozess vermieden werden und es ist nicht erforderlich, dass er während des Prozesses injiziert wird Herstellungsprozess des Flachbildschirms. Es hat sich zum Hauptstrom des Ultradünnplatten-Glasformens entwickelt, da es die unterschiedliche Oberfläche des Glases und den Kontakt zwischen dem flüssigen Zinn oder dem flüssigen Zinn oder den Kontakt zwischen dem Schleifmedium und der Oberfläche des Glases aufweist.


Es gibt sehr strenge Standardspezifikationen hinsichtlich der thermischen Stabilität, der mechanischen, elektrischen, optischen, chemischen und anderen Eigenschaften, der Erscheinungsgröße und der Oberflächenebenheit des alkalifreien Glases. Daher ist die Produktionslinie angepasst und die Lernzeit ist lang, und der neue Hersteller möchte die technische Schwelle der Branche erreichen.

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