简述TFT—LCD玻璃基板使用要求

2018-10-21 05:38陈健
大科技·C版 2018年11期
关键词:品质

陈健

摘 要:TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)基板玻璃是TFT-LCD显示器面板的薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片的关键玻璃材料,也是液晶显示产业的关键基础材料之一,其品质直接影响到整个工程的合格率。TFT-LCD玻璃基板的要求很高,本文主要简述了基板形状、物质特性和品质三个方便的要求。

关键词:玻璃基板;基板形状;物质特性;品质

中图分类号:TQ171.7 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)32-0303-01

1 引 言

TFT-LCD基板玻璃在TFT-LCD面板成本上占比较大,并较大的影响了液晶显示器产品性能,液晶显示器各项关键技术指标都与TFT-LCD基板玻璃密切相关,如透光率、分辨率、透光率、视角及重量等等,TFT-LCD基板玻璃很大程度上决定了TFT-LCD面板的性能和质量。在塑料、玻璃、石英石等备选材料中,只有玻璃能满足其高要求,塑料的透明度和平坦度可以满足要求,但是耐热性较差,而石英石的成本过高,很难做薄和批量生产。

2 基板形状

(1)外形尺寸:基板玻璃外形尺寸精度要求高,要求在外形尺寸上甚至是边缘的精度都要小于0.1mm,对基板玻璃的厚度也有非常严格要求。TFT和CF侧一般选用同种玻璃基板,不同的玻璃基板会在加热时因膨胀系数不同,造成尺寸变化量不同导致对位图形偏差。位置偏差到达一定程度,会引起漏光。

(2)直角度:直角度是指实际的玻璃外形的偏离大小与玻璃基板外形的长度之比,一般直角度小于0.8mm。

(3)挠曲度:挠曲度是把玻璃基板放在标准的实验台上,抬起两边,玻璃基板往下垂的程度。挠曲度要求高,不能太大,挠曲度越大越容易在机械人手臂搬送玻璃时撞到下垂的玻璃,碰伤玻璃基板,致使引起基板报废。

(4)平坦度:主要指玻璃基板的厚度偏差、翘曲度、起伏等指标。厚度偏差是指玻璃基板的最厚地方与最薄地方的值之差,这个数值会影响光的聚焦的深度,改变线宽的大小,因此这个值越小越好;翘曲度指高处和低处两个平面的垂直方向的距离;而基板表面起伏程度指是高起伏地方与基板水平面的垂直方向距离。翘曲度不能太大,超过一定的值,生产制作时将无法真空吸附,甚至还会引起显示时显示不均匀。

3 物质特性

(1)热稳定性:主要指的是耐热性、热收缩量和热膨胀系数等指标。耐热性是指TFT-LCD基板玻璃的应变点的温度要大于650℃,耐热度越高,基板玻璃的刚性越好,尺寸变化越小,显示屏更加稳定;热收缩量主要是指在TFT-LCD制造工艺中,较高的温度时基板玻璃收缩的程度,收缩量越小,图形的精度会越高,TFT器件的特性越好;热膨胀系数指随着温度变化时,对应玻璃基板尺寸的膨胀或者收缩的比例,为(30~40)×10-7/℃,热膨胀系数越低,稳定性越好。

(2)化学稳定性:主要指耐药性。在TFT-LCD制作过程中,玻璃基板需要经过多种化学溶液的清洗和蚀刻,不发生物质分解,玻璃基板变化最小,具有良好的耐化学腐蚀性。

(3)机械性质:主要指玻璃的密度和弹性模量。要求质量轻强度高,密度≤2.55g/cm,弹性模量≥70GPa。目前,主流市场的显示屏正往大尺寸屏幕发展,基板玻璃将走向大型化、薄型化。在TFT-LCD在制作运输过程中,玻璃的下垂的程度与玻璃本身的密度成正比,与玻璃的弹性模量成反比。密度越小,显示器的总重量越轻,越容易搬运,弹性模量越高,强度越大,越不容易损伤。

(4)碱的限制:TFT-LCD要求基板玻璃是硼铝硅酸盐无碱玻璃,其化学成分是以二氧化二硅、三氧化三氧化二鹏为主要构成氧化物,另外包含氧化钡,氧化钙等,碱对TFT栅介电材料的污染会影响并降低到其相关器件寿命,控制基板与TFT界面的碱含量不能大于1%。尽量控制避免含有杂质的碱金属原材料,减少碱金属含量。

4 品 质

TFT-LCD玻璃基板不仅对表面品质有较高要求,也对其内在品质要求较高,薄膜晶体管阵列的底板表面应没有任何刮伤和污点,表面缺陷不能大于200?滋m,肉眼完全不可见,以免导致电路中的数据线、扫描线等断路、线之间短路等不良。内在的气泡和杂质物也必须足够小,而且个数也不能太多,小到不能影响显示器的显示图像的质量。成形后的基板玻璃的品质也非常重要,最好不要存在结石、条纹、气泡、应力等不良缺陷,不然会导致影响液晶面板的显示不均,影响显示品质。

在玻璃基板的制造过程中要做好品质管理,防止粉尘、颗粒等异物混入玻璃中,污染玻璃基板使用环境,影响TFT-LCD工艺的合格率,异物超过一定规格也影响背光的直进性,造成光的散乱,降低TFT-LCD的亮度。

5 结 语

TFT-LCD用玻璃基板与其它平板玻璃有本质上的区别,对产品品质上的要求更严格,是资金、技术比较集中产业,制造工艺相对复杂,技术门槛跟高,掌握核心技术只有少数国家,国内玻璃基板产业起步较晚但发展迅速。今后基板玻璃市场需求的趋势是大尺寸化、轻薄化、表面高精细化,这就要求玻璃基板的成型工艺、成品率和搬运等方面的技术有更大的提高。

參考文献

[1]刘海燕.TFT-LCD用玻璃基板的性能及检测[J].玻璃,2009,36(1):22~24.

[2]田英良,张 磊,戴 琳,程金树.TFT-LCD基板玻璃化学组成的发展状况与展望[J].硅酸盐通报,2010,29(6):1348~1352.

[3]刘建党,刘 攀,肖子凡,邓臻禄,席国勇.TFT-LCD基板玻璃的市场现状及发展趋势[J].全国性建材科技期刊——玻璃,2018(2):16~20.

[4]马群刚.TFT-LCD原理和设计.电子工业出版社,北京:2012,11.

收稿日期:2018-9-13

作者简介:陈 健(1985-),男,工程师,主要从事彩色滤光片的生产技术管理工作。

猜你喜欢
品质
不同砧木对油亮型黄瓜品种生长、品质和产量的影响
从《品质》教学看品质
平凡的伟大的执着
用心为每个孩子的成长保驾护航
拓展语文外延 提升核心素养
小学教育中转化差生之我见
浅谈民生新闻栏目特色的挖掘
工商联副主席潘刚:让中国企业成为“品质”代名词