陳健

摘 要：TFT-LCD（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display）基板玻璃是TFT-LCD顯示器面板的薄膜晶體管陣列基板和彩色濾光片的關(guān)鍵玻璃材料，也是液晶顯示產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一，其品質(zhì)直接影響到整個(gè)工程的合格率。TFT-LCD玻璃基板的要求很高，本文主要簡(jiǎn)述了基板形狀、物質(zhì)特性和品質(zhì)三個(gè)方便的要求。

關(guān)鍵詞：玻璃基板；基板形狀；物質(zhì)特性；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：TQ171.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0303-01

1 引 言

TFT-LCD基板玻璃在TFT-LCD面板成本上占比較大，并較大的影響了液晶顯示器產(chǎn)品性能，液晶顯示器各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)都與TFT-LCD基板玻璃密切相關(guān)，如透光率、分辨率、透光率、視角及重量等等，TFT-LCD基板玻璃很大程度上決定了TFT-LCD面板的性能和質(zhì)量。在塑料、玻璃、石英石等備選材料中，只有玻璃能滿足其高要求，塑料的透明度和平坦度可以滿足要求，但是耐熱性較差，而石英石的成本過(guò)高，很難做薄和批量生產(chǎn)。

2 基板形狀

（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邊緣的精度都要小于0.1mm，對(duì)基板玻璃的厚度也有非常嚴(yán)格要求。TFT和CF側(cè)一般選用同種玻璃基板，不同的玻璃基板會(huì)在加熱時(shí)因膨脹系數(shù)不同，造成尺寸變化量不同導(dǎo)致對(duì)位圖形偏差。位置偏差到達(dá)一定程度，會(huì)引起漏光。

（2）直角度：直角度是指實(shí)際的玻璃外形的偏離大小與玻璃基板外形的長(zhǎng)度之比，一般直角度小于0.8mm。

（3）撓曲度：撓曲度是把玻璃基板放在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，抬起兩邊，玻璃基板往下垂的程度。撓曲度要求高，不能太大，撓曲度越大越容易在機(jī)械人手臂搬送玻璃時(shí)撞到下垂的玻璃，碰傷玻璃基板，致使引起基板報(bào)廢。

（4）平坦度：主要指玻璃基板的厚度偏差、翹曲度、起伏等指標(biāo)。厚度偏差是指玻璃基板的最厚地方與最薄地方的值之差，這個(gè)數(shù)值會(huì)影響光的聚焦的深度，改變線寬的大小，因此這個(gè)值越小越好；翹曲度指高處和低處兩個(gè)平面的垂直方向的距離；而基板表面起伏程度指是高起伏地方與基板水平面的垂直方向距離。翹曲度不能太大，超過(guò)一定的值，生產(chǎn)制作時(shí)將無(wú)法真空吸附，甚至還會(huì)引起顯示時(shí)顯示不均勻。

3 物質(zhì)特性

（1）熱穩(wěn)定性：主要指的是耐熱性、熱收縮量和熱膨脹系數(shù)等指標(biāo)。耐熱性是指TFT-LCD基板玻璃的應(yīng)變點(diǎn)的溫度要大于650℃，耐熱度越高，基板玻璃的剛性越好，尺寸變化越小，顯示屏更加穩(wěn)定；熱收縮量主要是指在TFT-LCD制造工藝中，較高的溫度時(shí)基板玻璃收縮的程度，收縮量越小，圖形的精度會(huì)越高，TFT器件的特性越好；熱膨脹系數(shù)指隨著溫度變化時(shí)，對(duì)應(yīng)玻璃基板尺寸的膨脹或者收縮的比例，為（30～40）×10-7/℃，熱膨脹系數(shù)越低，穩(wěn)定性越好。

（2）化學(xué)穩(wěn)定性：主要指耐藥性。在TFT-LCD制作過(guò)程中，玻璃基板需要經(jīng)過(guò)多種化學(xué)溶液的清洗和蝕刻，不發(fā)生物質(zhì)分解，玻璃基板變化最小，具有良好的耐化學(xué)腐蝕性。

（3）機(jī)械性質(zhì)：主要指玻璃的密度和彈性模量。要求質(zhì)量輕強(qiáng)度高，密度≤2.55g/cm，彈性模量≥70GPa。目前，主流市場(chǎng)的顯示屏正往大尺寸屏幕發(fā)展，基板玻璃將走向大型化、薄型化。在TFT-LCD在制作運(yùn)輸過(guò)程中，玻璃的下垂的程度與玻璃本身的密度成正比，與玻璃的彈性模量成反比。密度越小，顯示器的總重量越輕，越容易搬運(yùn)，彈性模量越高，強(qiáng)度越大，越不容易損傷。

（4）堿的限制：TFT-LCD要求基板玻璃是硼鋁硅酸鹽無(wú)堿玻璃，其化學(xué)成分是以二氧化二硅、三氧化三氧化二鵬為主要構(gòu)成氧化物，另外包含氧化鋇，氧化鈣等，堿對(duì)TFT柵介電材料的污染會(huì)影響并降低到其相關(guān)器件壽命，控制基板與TFT界面的堿含量不能大于1%。盡量控制避免含有雜質(zhì)的堿金屬原材料，減少堿金屬含量。

4 品 質(zhì)

TFT-LCD玻璃基板不僅對(duì)表面品質(zhì)有較高要求，也對(duì)其內(nèi)在品質(zhì)要求較高，薄膜晶體管陣列的底板表面應(yīng)沒(méi)有任何刮傷和污點(diǎn)，表面缺陷不能大于200？滋m，肉眼完全不可見(jiàn)，以免導(dǎo)致電路中的數(shù)據(jù)線、掃描線等斷路、線之間短路等不良。內(nèi)在的氣泡和雜質(zhì)物也必須足夠小，而且個(gè)數(shù)也不能太多，小到不能影響顯示器的顯示圖像的質(zhì)量。成形后的基板玻璃的品質(zhì)也非常重要，最好不要存在結(jié)石、條紋、氣泡、應(yīng)力等不良缺陷，不然會(huì)導(dǎo)致影響液晶面板的顯示不均，影響顯示品質(zhì)。

在玻璃基板的制造過(guò)程中要做好品質(zhì)管理，防止粉塵、顆粒等異物混入玻璃中，污染玻璃基板使用環(huán)境，影響TFT-LCD工藝的合格率，異物超過(guò)一定規(guī)格也影響背光的直進(jìn)性，造成光的散亂，降低TFT-LCD的亮度。

5 結(jié) 語(yǔ)

TFT-LCD用玻璃基板與其它平板玻璃有本質(zhì)上的區(qū)別，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)上的要求更嚴(yán)格，是資金、技術(shù)比較集中產(chǎn)業(yè)，制造工藝相對(duì)復(fù)雜，技術(shù)門檻跟高，掌握核心技術(shù)只有少數(shù)國(guó)家，國(guó)內(nèi)玻璃基板產(chǎn)業(yè)起步較晚但發(fā)展迅速。今后基板玻璃市場(chǎng)需求的趨勢(shì)是大尺寸化、輕薄化、表面高精細(xì)化，這就要求玻璃基板的成型工藝、成品率和搬運(yùn)等方面的技術(shù)有更大的提高。

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收稿日期：2018-9-13

作者簡(jiǎn)介：陳 ?。?985-），男，工程師，主要從事彩色濾光片的生產(chǎn)技術(shù)管理工作。