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Come è il substrato di vetro fatto di cristalli liquidi?
May 02, 2018

Gli attuali substrati di vetro commerciali hanno uno spessore di 0,7 mm e uno spessore di 0,6 mm e presto entreranno nel processo di spessore più sottile (0,4 mm). Fondamentalmente, un pannello TFT-LCD richiede due substrati di vetro da utilizzare come la piastra inferiore del substrato di vetro inferiore e il filtro colorato (COLOR FILTER). Generalmente, il fornitore del substrato di vetro è di circa 1: 1,1 a 1: 1,3 per la fornitura del substrato di vetro dell'impianto di assemblaggio di pannelli LCD e del suo impianto di produzione di filtri colorati. Il substrato di vetro utilizzato nel display LCD può essere suddiviso in due categorie: vetro alcali e vetro privo di alcali. Il vetro alcalino comprende due tipi di vetro al sodio e vetro neutro ai silicati, che dovrebbe essere utilizzato negli LCD TN e STN. I principali produttori sono il nitone giapponese (NHT), Asahi (Asahi) e il nitrox centrale (vetro centrale), che sono principalmente prodotti mediante processo flottante. Il vetro privo di alcali è a base di vetro alumino silicato (SiO2, Al2O3, B2O3 e BaO). Il contenuto totale di metalli alcalini è inferiore all'1%, che viene utilizzato principalmente nel TFT-LCD. Il principale produttore è la Corelle (Corning) Company degli Stati Uniti, che è principalmente prodotta dal processo di fusione dello sfioratore.

  

Ci sono solo quattro produttori, come Corelle e Asahi giapponese, che possono fornire substrati di vetro LCD di grandi dimensioni, di cui il 51% del mercato è occupato da American Corelle, e il giapponese Asahi occupa il 28% del mercato e gli unici due possono essere fornito per più di 5 generazioni di linee di produzione, sebbene i substrati di vetro occupino solo il 6% -7% del costo dei prodotti TFT-LCD. Ma l'oligopolio tecnologico rende i prodotti di substrato di vetro un prodotto leader nella distribuzione a zero per i materiali TFT-LCD upstream. L'arcobaleno domestico e altri progetti TFT-LCD lanciati da soli meritano un sostegno e un incoraggiamento speciali.


Le proprietà del substrato di vetro piano ultrasottile dipendono principalmente dalla composizione del vetro e la composizione del vetro influisce sulla dilatazione termica del vetro, sulla viscosità (deformazione, ricottura, trasformazione, ammorbidimento e punto di lavoro), resistenza chimica , penetrazione ottica e proprietà elettriche a varie frequenze e temperature. La qualità dei prodotti è influenzata dalla composizione dei materiali. Dipende anche dal processo di produzione.


Sull'applicazione di TN / STN e TFT-LCD, le proprietà dei substrati di vetro includono caratteristiche superficiali, resistenza al calore, caratteri di resistenza e contenuto di metallo alcalino, e le seguenti sono le principali proprietà fisiche del substrato di vetro utilizzato per TFT-LCD come segue :


1. Punto di tensione (Strain Point): come indice di compattazione del vetro, deve resistere alle alte temperature nel processo di produzione dei prodotti LCD.

2. Gravità specifica: per TFT-LCD, i notebook sono attualmente il più grande mercato, quindi più piccola è la densità del substrato di vetro, meglio è possibile trasportarla e trasportarla.

3. Coefficiente di espansione termica: questo coefficiente determinerà il rapporto di espansione o contrazione del materiale di vetro dovuto al cambiamento di temperatura, minore è il migliore è il coefficiente, in modo che l'espansione termica e la contrazione a freddo del grande schermo saranno ridotte al minimo.

  

Gli altri indicatori delle proprietà fisiche includono il punto di fusione, il punto di rammollimento, la resistenza chimica, la resistenza meccanica, le proprietà ottiche e le proprietà elettriche, che possono essere regolate in base alle esigenze specifiche dell'utente.


Nel processo di tutto il substrato di vetro, la tecnologia principale comprende tre parti: alimentazione, formatura di fogli e post-elaborazione. La tecnologia di alimentazione è principalmente controllata dalla qualità della formula. In primo luogo, i materiali di vetro sono fusi in bassa viscosità e fusione di vetro uniforme nel forno di fusione ad alta temperatura. È necessario prendere in considerazione non solo le proprietà fisiche e chimiche del vetro, ma anche il materiale in vetro. A condizione di non modificare la composizione chimica, la migliore formula della materia prima viene selezionata per ridurre efficacemente la temperatura di fusione del vetro, rendere il vetro trasparente e soddisfare le specifiche proprietà del vetro e soddisfare le esigenze dell'applicazione pratica. La tecnologia di formatura di lamiere sottili è correlata all'accuratezza delle dimensioni, alle proprietà superficiali e alla necessità di ulteriori lavorazioni e rettifiche per ottenere particolari requisiti fisici e chimici. La post-elaborazione include il processo di spaccatura del vetro,

macinazione, pulizia e trattamento termico.


Fino ad ora, ci sono tre principali tecniche di processo per produrre substrati di vetro per i display di piano di produzione, vale a dire, metodo flottante (tecnologia Float), Slot Down Draw (Down Draw) e overflow melting (Overflow Fusion Technology). "Metodo galleggiante" può produrre cicatrici e urti sulla superficie a causa della relazione di estensione orizzontale. Ha bisogno di essere rettificato mediante molatura superficiale, quindi la quantità di investimento è maggiore solo con i vantaggi dei prodotti in vetro largo (larghezza larga fino a 2,5 metri) e grande capacità (circa 100 mila metri quadrati al mese); il "metodo di fusione del troppo pieno" ha una superficie speciale. È più adatto per lastre di vetro ultrasottili con uno spessore inferiore a 2 mm, ma la larghezza di vetro della produzione è limitata a meno di 1,5 metri e la capacità produttiva è inferiore. Il metodo flottante può produrre substrati di vetro adatti a tutti i tipi di schermi a schermo piatto e il metodo di fusione del troppo pieno viene attualmente applicato solo alla produzione di substrati in vetro TFT-LCD. I seguenti tre processi sono descritti di seguito:


(1) Metodo flottante:

Per la più famosa tecnologia di produzione di vetro piano al momento, il sistema di legge convogliava l'unguento di vetro nel forno fusorio al letto di stagno liquido. A causa della bassa viscosità, lo spessore del vetro potrebbe essere controllato dall'uso della piastra o dell'asta. Con l'aumentare della distanza del letto di stagno, la pasta di vetro si è gradualmente consolidata in un vetro piano, e quindi il vetro solidificato è stato usato con la ruota guida. La lastra piana viene estratta e quindi lavorata mediante ricottura e taglio.

 

Quando il vetro ultra sottile viene prodotto con il metodo flottante, la quantità di alimentazione della pasta di vetro deve essere controllata e il nastro di vetro (nastro) che entra nel letto di latta viene raffreddato a circa 700 C. La viscosità della cinghia di vetro è circa 108 ormeggio (Poise; 1 ormeggio = 1g / cm. Sec), e quindi il rullo perimetrale viene utilizzato per tirare l'unguento di vetro che galleggia sulla latta liquida. La cinghia di vetro viene riscaldata a 850 gradi centigradi e il rullo del nastro trasportatore viene tirato da una forza esterna. Il vetro piano ultrasottile viene disegnato con il metodo flottante, come mostrato nella Figura tre.


La tecnologia del tipo a galleggiante viene realizzata mediante estrazione orizzontale, quindi è più facile utilizzare linee di produzione orizzontali allungate per ottenere i requisiti di ricottura. Il motivo principale per cui il metodo flottante non è ampiamente utilizzato nella produzione di vetro piano ultrasottile con uno spessore inferiore a 2 mm è che non può soddisfare la scala economica richiesta. Ad esempio, la produzione del primo giorno di tecnologia di metodo fluttuante può quasi soddisfare il consumo mensile dell'attuale mercato di Taiwan. Se il vetro ultrapiatto è prodotto con tecnologia a metodo flottante, viene solitamente prodotto in un forno discontinuo (DayTank), quindi la progettazione ottimale del forno di scanalatura è molto importante.


(2) Metodo del foro di deflusso:

Per quanto riguarda lo speciale vetro ultrapiatto richiesto per un pannello piatto, molti produttori utilizzano il metodo del foro di flusso per produrre il vetro piano. Il sistema di legge utilizza la pasta di vetro omogenea di bassa viscosità nella fessura della boccola di scanalatura in lega di platino e utilizza la forza di gravità e il basso e la dimensione dell'apertura dello stampo per controllare lo spessore del vetro. La temperatura e le dimensioni dell'apertura del foro determinano insieme l'uscita del vetro e le dimensioni dell'apertura del foro e della velocità inferiore determinano lo spessore del vetro insieme. La distribuzione della temperatura determina la deformazione del vetro e il vetro ultra-sottile della lastra viene disegnato dalla tecnica di disegno del foro di flusso come mostrato nella Figura quattro.


Il metodo flow down può produrre 5 ~ 20 tonnellate di vetro ultra sottile con uno spessore di 0,03 ~ 1,1, poiché i metalli di platino non sopportano stress meccanici più elevati. Pertanto, la maggior parte degli stampi fatti di leghe di platino sono generalmente adottati, ma i fori di flusso sono spesso deformati a causa delle loro forze esterne, con conseguente incoerenza di spessore e planarità della superficie. La domanda specifica è la sua mancanza.


Il metodo downhole deve essere ricotto nella direzione verticale. Se si rivolge alla direzione orizzontale, potrebbe aumentare il contatto tra la superficie del vetro e il rullo e l'ordito causato dal trasporto orizzontale, con un conseguente notevole aumento della cattiva velocità. Tali preoccupazioni rendono la costruzione del forno deve essere progettata con un design elevato, mentre l'altezza richiesta per la ricottura deve essere considerata in modo accurato, rendendo il progetto più difficile e riflettendo il costo dell'impianto.


(3) Metodo di fusione del troppo pieno:

Una lunga striscia di Fusion Pump è stata utilizzata per trasportare l'unguento di vetro fuso al centro della pompa di fusione, e quindi il trabocco dell'unguento di vetro a due versamenti è stato utilizzato per sintetizzare il vetro ultrapiatto sotto la pompa.


L'uso di questa tecnologia di stampaggio richiede anche di prendere in prestito lo stampo, quindi lo stampo del fuso Gang è anche affrontato con il problema della deformazione meccanica dello stress, il mantenimento del livello della pompa fusa e come stabilizzare la pasta di vetro fuso nel pool fuso. A causa del vetro sovrapposto realizzato dalla tecnologia di stampaggio del processo di fusione del troppo pieno, lo spessore della superficie del vetro è determinato dalla quantità di vetro, dalla stabilità, dal livello, dalle proprietà superficiali della pompa e dall'estrazione del vetro.


La tecnica dello spargimento del fuso può produrre un substrato di vetro super sottile con una doppia superficie di vetro originale. Rispetto al metodo flottante (solo la superficie del vetro originale di uscita singola) e il metodo di discesa del foro di flusso (non in grado di produrre la superficie di vetro originale), il processo di levigatura o lucidatura può essere evitato e non è necessario iniettarlo durante processo di fabbricazione del display a schermo piatto. È diventato il mainstream dello stampaggio del vetro ultra sottile perché ha la diversa superficie del vetro e il contatto tra lo stagno liquido o lo stagno liquido, o il contatto tra il mezzo di macinazione e la superficie del vetro.


Ci sono specifiche standard molto rigide riguardo agli aspetti della stabilità termica, meccanica, elettrica, ottica, chimica e altre caratteristiche, dimensioni dell'aspetto e uniformità della superficie del vetro privo di alcali. Pertanto, la linea di produzione viene regolata e il tempo di apprendimento è lungo e il nuovo produttore desidera unirsi alla soglia tecnica del settore.

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