TFT-LCD液晶基板平板产业及基板玻璃生产工艺流程培训.pdf

TFT-LCD液晶基板平板产业及基板玻璃生产工艺流程培训卢建荣IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITEDTFT-LCD液晶基板目录一、绪论二、显示器发展简介三、液晶显示器发展简介四、目前国内液晶显示器件情况简介五、TFT-LCD液晶用玻璃基板性能介绍六、TFT-LCD液晶用玻璃基板制造工艺流程IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED一、绪论新型信息显示技术是信息产业的支撑产业之一，近年 来，以薄膜晶体管显示技术（TFT-LCD）、等离子显示技术（PDP）等为代表的平板显示技术和产品正在快速取代具有 悠久历史的阴极射线管（CRT）显示技术。随着全球资本的 不断聚集和技术的飞跃发展，平板显示器件在全球显示器件 市场中所占份额不断扩大。据国际著名咨询公司 DisplaySearch预测，2015年全球整体FPD产业产值将达到 1480亿美元，出货面积将占所有显示器件的98%,其中TFT-LCD面板产值将达1337亿美元，占整个平板显示产业的91%OIRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED我国政府非常重视平板显示器件产业的 发展，2006年国务院公布国家中长期科学 和技术发展规划纲要将高清晰度大屏幕平 板显示器件作为“2006年至2020年信息产业 中长期发展纲要”重点发展项目。原国家信 息产业部将发展平板显示产业作为重点扶持 产业，将其列入“信息产业十一五规划”中 十二项重点工程之一。UNGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2007年原国家信息产业部组织实施了“平 板显示器件产业化专项工程”，面向数字化、高清晰化、平板化需求，优先发展TFT-LCD和PDP平板显示器件，促进产业链垂直 整合与企业横向联合，扩大产业规模，培育 自主创新能力，促使我国能够尽快掌握核心 技术，构建以平板显示为核心的数字电视产 业链，以形成新的经济增长点。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2008 1号文关于鼓励数字电视产业发展若 干政策的通知。通知明确提出要加快推广和 普及数字电视广播，形成较为完整的数字电视 产业链；加快有线电视网络由模拟向数字化整 体转换；实现我国电视工业由模拟向数字的战 略转变，力争在2015年使我国数字电视产业规 模和技术水平位居世界前列，成为全球最大的 数字电视整机和关键件开发和生产基地，实现 由电视生产大国向数字电视产业强国的转变。作为数字电视的显示终端产品，液晶电视产品 的发展对我国数字电视产业至关重要。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED、显示器发展简介2、中国CRT电视发展情况1958年，我国第一台黑白电视机北京牌14英寸黑白电 视机在天津712厂诞生。1970年12月26口，我国第一台彩色电视机在同一地点 诞生，从此拉开了中国彩电生产的序幕。1978年，国家批准引进第一条彩电生产线，定点在原 上海电视机厂即现在的上广电集团。1982年10月份竣工投 产。不久，国内第一个彩管厂咸阳彩虹厂成立。这期间我 国彩电业迅速升温，并很快形成规模，全国引进大大小小 彩电生产线100多条，并涌现熊猫、金星、牡丹、飞跃等一 大批国产品牌。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED1985年，中国电视机产量已达1663万台，超过了美 国，仅次于日本，成为世界第二的电视机生产大国。1987年，我国电视机产量已达1934万台，超过了日 本，成为世界最大的电视机生产国。1985 1993年，中国彩电市场实现了大规模从黑白 电视替换到彩色电视的升级换代。1993年，TCL在上半年就开始推出“TCL王牌”大屏 幕彩电，29英寸彩电的市场价格在6000元左右，到年底 已经售出10多万台。一 96年3月，长虹向全国发布了第一次大规模降价 的宣言-降低彩电价格8%至18%,两个月后，康佳随后跟进，打响了彩电业历史上规模空前的价格战。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED同年4月，长虹的销售额跃居市场第一，国产品牌通过 价格战将国外品牌大量的市场份额夺在了手中。这场降 价战后来也导致整个中国彩电业的大洗牌，几十家彩电 生产厂商从此退出。2001年，中国彩电业大面积亏损，康佳、厦华、高 路华亏损，长虹每股盈利只有1分钱，这种局面直2002 年才通过技术提升得以扭转。2002年，长虹宣布研制成功了中国首台屏幕最大的液晶电视，屏幕尺寸达到了30英寸，当时被誉为“中国 第一屏”。2003年4月，倪润峰掀起背投普及计划，背投电视最局降幅达40%o2004年，美国开始对中国彩电实施反倾销，导致中 国彩电无法直接进入美国市场。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2004年，中国彩电总销量是3500万台,其中平板电视销量不过区区40万台，占 整个彩电产品的1.14%。2006年，国产CRT电视销量为3112万 台，首度出现下滑，比上一年下降3%。2007年，国产CRT电视销量下滑到 2400万台，液晶和等离子电视出现大幅增 长。而CRT电视进入了快速衰退期。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED22、显示器发展情况早期的显示器都是CRT的显示器，显示器分为单 色显示器和彩色显示器，显示真正进入实用化和商业 化是彩色CRT显示器技术发展的历史是从1994年开 始的，彩色显示器技术的发展是以图像逼真作为主题 的，在早期的球面显示器到“平面”显示器的发展，所谓平面也是曲率半径在2000以上的球面管，为了 对策显示器角部图像失真各生产厂家尽显其能终于在 1998年使CRT显示器进入商业化。日本公司在这方 面一直处于领先位置。如：夏普、索尼等。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITEDCRT彩色显示器因体积庞大、重量和能量消耗大 等缺点，人们开始寻求体积小重量轻低耗能的显示器。液晶显示器就应运而生了。液晶显示器发展经过了一 个艰难的时期，限制液晶显示器普及的唯一原因，是 昂贵的石英基板和不高的良品率造成的高价位。随着 新近的低温多结晶SiTFT技术的成熟和大规模生产带 来的低成本，TFT-LCD有望在2000年后占领CRT显示 器一半以上的市场。但是液晶显示器的图像色彩和饱 和度不够完善，而且其响应时间太长，一旦出现画面 的剧烈更新，它的弱点就表露无异。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED尽管液晶显示器还存在很多技术问题需要解决，但是平板显示器代替传统的显示器已经是不可逆转的 趋势。随着液晶显示器技术和电路技术的进步，目前 液晶显示器已经基本满足了实用需要。上边讲到影象 平板显示器的主要因素是高硅玻璃基板的生产和商业 化。这里所说的玻璃基板就是我们现在要从事的产品,彩虹集团2006年在咸阳投资11亿进行玻璃基板的研制 和开发，目前该条生产线的良品率和生产线的稳定性 已经接近世界上仅有的四家生产厂家，目前只是规模 化的问题。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED四、目前液晶显示器件情况市场简介4.1 全球市场情况1(JU%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%L20082009201020112012 DLP3,18 23,0763,2663,58 73,8 78 EPD2,6654,2257,72912,33118,196 LC0S6,5486,8 487,6768,8 7610,369 0LED75,97699,369127,18 1161,044201,909 PDP15,17416,22816,8 7717,71318,339 PMLCD1,268,5931,041,400940,9128 92,7538 54,024 TFT LCD2,003,0562,099,1062,537,6082,911,1383,201,196 VFD247,8 95217,212222,366228,016231,8 09IANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED从上表中可以看出液晶显示器在各类显示器中的比重很大。增长速度 也是惊人的。液晶电视面板产值是近年增长最快的产品，2004-2008年产 值增长约为350%。42、国内外电视机市场情况厂家2009年销量2010年预测三星25.03 0.9LG16.722.5索尼14.317.8夏普10.011.5飞利浦7.79.0东芝8.610.8松下6.79.0Funai5.16.0Vizio6.58.0二洋3.24.0TCL4.65.4创维4.85.6海信4.76.2海尔2.12.7康佳3.13.7长虹2.13.0其它6.75.9总计13 1.9162UNGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED4.3玻璃化学成分X见表口 表1五、TFTLCD液晶川玻璃基板性能介绍5.1 化学性能成分含量（）成分含量（）成分含量（）SiO258.50.5A12O315.3+0.5b2039.50.5CaO5.50.3SrO3.150.3BaO5.40.3ZnO0.4+0.2As2O30.45+0.2Sb2O30.200.15ZrO20.15+0.05MgO0.10TiO20.02Na2O0.02K2O0.003Fe2O3 LCD玻璃基板主要理化参数(1)应变点在制港TFT工艺过程中，基板要经过反复地 热处理，温度最高要加热到625,要求基板在这 一温度下保持刚性，不能有任何黏滞流动现象，否 则不仅玻璃变形和降温时带来热应力，还会造成尺 寸变化。因此要求基板玻璃的应变点高于625,再加上25的保险量，所以玻璃的应变点至少要 650以上。应变点：大致相当于黏度为10i3.6pa.s 的温度，即应力能在几小时内消除的温度，也称退 火下限温度。基板制程温度625+保险量25=玻璃应变650IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED(2)化学稳定性基板玻璃要求必须经得住显示器制造过程中的各 种化学处理，如Q-Si有源矩阵，LCD有7层以上的薄膜 电路和同样多的腐蚀步骤，腐蚀剂和清洗剂强酸到强 碱，如10%以上的NaOH、10%以上的H2so4、浓 HNO3 10%的HF-HNO3、浓H3P。4等，可以说基板 对化学稳定性的要求几乎是玻璃品种中最严格的。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED碱的限制因为在玻璃板上印制电路的要求，玻璃不能含 有一价碱金属，即R2。含量尽可能低，甚至为零。一旦玻璃中含有一价碱金属，在高温时一价碱金属会 从玻璃内部向玻璃表面溢出，造成印刷电路的短路或 故障等，因此在液晶基板玻璃中严禁一价碱金属离子 的出现。一价碱金属：这里的碱金属（R2。）指一价碱 金属离子，主要包括K+、Na Li+IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED(4)热膨胀系数由于在液晶面板的制造中，需要在玻璃表面镀上 一层硅，所以，玻璃的热膨胀系数必须与硅匹配，玻 璃必须有与硅接近的热膨胀系数，氧化硅的膨胀系数 5 7X10-7/。0。另一方面，由于显示器在制造过程中要经过多次、反复、快速地升温降温，必然引起玻璃结构松弛，发 生尺寸变化，这样就会使光刻制版的电子线路出现偏 差。所以要求整个基板元件的收缩尺寸只能是电路图 中最细线宽度的几分之一，即几个微米，低的热收缩 仍然是必要条件。一般来讲，基板玻璃的膨胀系数在。30 0 C温 度范围内小于40X10-7/。0。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.2.2、液晶基板玻璃原料及特点液晶基板玻璃的主要原料包括1、石英 粉。2、碳酸锯o 3、碳酸钢。4、硼酸。5、硼酎。6、氧化铝。7、碳酸钙。8、硝酸 你o 9、氧化镁。10、氧化锡。11、氧化锌 等等。它们是玻璃的形成物，玻璃的调整 物和中间体成份，构成了玻璃的主体，决 定了该种玻璃的物理、化学性质。这里只 介绍几种。详细的介绍到各位到生产岗位 在进行岗位培训时介绍。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED1、石英粉石英粉的主要成分是Si。？，Si。？是 形成玻璃的主要氧化物，它以硅氧四面体 SiO4的结构形成不规则的连续网络，成 为玻璃的骨架Si。2可以降低玻璃的热膨胀系数和密 度，提高玻璃的应变点，Si。?含量过低时会 降低玻璃的耐酸性等化学稳定性，不易获得 低膨胀、低密度和高应变点的玻璃，Si。?含 量过高时，玻璃的高温粘度增加，使玻璃难 以熔制，并容易导致结石（方石英）缺陷。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2、氧化车吕氧化铝为中间体氧化物，当玻璃中。不足时，AI的配位数为6,处于网络间隙，与。形成AIO。八面 体；当玻璃中有多余的。时，AI的配位数为4,进入 玻璃网络，与。形成AIO/四面体，起到补网作用，增加玻璃稳定性，降低玻璃膨胀系数，同时由于 AIO/四面体体积较大，可以降低玻璃密度。AI2O3可 以显著提高玻璃的应变点和弹性模量，增加玻璃的化 学稳定性。氧化硅和氧化铝的含量是相互依赖的。氧化 硅和氧化铝之和应在原料总量比例大于70%。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED3、硼酸（硼酎）硼酸作用是作为助熔剂，三氧化二硼可降低玻璃熔化 黏度，且不增加膨胀系数，适量的三氧化二硼可增加耐 氢氟酸能力，而使其易于加工，但当三氧化二硼浓度过 局时，将会损及玻璃的抗酸能力，且应变点太低。玻璃中的B3+主要与02-形成硼氧三角体BCy，如 果玻璃中有足够的0,可形成四面体BO/，降低破璃的 热膨胀系数。氧化硼有降低熔点和有利于熔制的作用。但它同 时降低转变温度，而且对化学耐久性十分有害，因此氧 化硼含量最好在10%以下。因为硼酎的生产过程极易受潮影响硼酎的主含量，因此硼酎的主要控制指标是主含量及水分含量，一般来 讲，在使用过程中，要注意库房防潮和料仓内的干燥。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED4、碳酸锯碳酸锯主要引入氧化锯。氧化锯具有不使 密度增大、不令线膨胀系数升高，不会使应变点 下降过多的特性，还使熔解性提高，如果含量过 多，则会导致失透特性的劣化、耐酸性和对抗碱 性、抗蚀膜剥离液的耐久性的低下。氧化银还具 有吸收X射线的作用。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED5、氧化锌氧化锌ZnO为中间体氧化物，在一般情况下，以锌 氧八面体ZnO6作为网络外体氧化物，当玻璃种的游离氧 足够时，可以形成锌氧四面体ZnO4而进入玻璃的结构网 络，使玻璃的结构更趋稳定。ZnO能降低玻璃的热膨胀系数,提高玻璃的化学稳定性和热稳定性、折射率。6、氧化锡氧化锡是替代有毒物氧化珅而作为澄清剂的一种原料。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.2.3、原材料的使用和管理1、原材料的使用：液晶基板玻璃配料对原材料的使用要求很严格，所有原料 要求纯净，不含一价碱金属、铁、硫、氯等杂质，粒度必须控制 在要求的范围，干燥不含水。各种原材料必须按指定的料仓对号 入座，不允许有倒错料和混料的现象出现。混料会严重影响玻璃 物性的调整，倒错料则会造成玻璃物性不合格而报废。原材料在 使用时按批次使用先到厂的先用，后到厂的后用。硼酸、硼酎、硝酸钢、碳酸钙、碳酸钢的贮存周期不超过6个月，其他原料贮 存周期不超过1年。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2、原材料的管理:A、在库量的管理主要是减少原材料的库存量，降低 成本，原材料的库存量一般分本地、外地、进口三种情况 处理，本地的（指运输24小时能到达的）原材料储存量为7 天，外地（指运输超过24小时到达的）原材料储存量为15 天，进口原材料一般为120天左右。原材料库存量太大不仅 成本高占用资金多，而且原材料容易受潮结块不好使用。B、储存的管理，原材料在储存时必须分批次堆放并标 明原料名称、规格、数量、用途以及到货时间，原料在库 房里要堆放整齐不允许散包和混料，原料在库房堆放时要 保持堆与堆之间的距离以便取料时方便，容易受潮的原料 要采用防潮措施保管。_巾11(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.2.4,配料生产工艺备料I I称量11预混配用I碎玻璃加IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6241、流程配料主要设备是由料仓13个、螺旋给料 机12台、振动给料器2台，电子秤5台、混 料机1台及若干个混料周转斗等组成。其工 艺流程是IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITEDIRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.3、熔解工序6.3.1熔解工艺流程熔化-澄清 均化一冷却IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED632、熔炉机构IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.3.2,V熔炉机构名称及功能1）池炉名称:2）TC：3）燃烧枪：4）电极5）BT：6）投料机：7）FT：热顶式电熔炉空间热电偶，分为TC1、TC2、TC3功能：是检测池炉空间温度及空间温度分布分为1#2#3#功能：i池而提供能量（空间）分为 1#、2#、3#功能：为池炉提供能量（玻璃液内部）底部热点偶分为BT1、BT2、BT3、BT4.功能：检测池炉底部温度及底部温度分布 螺旋给进式有能将配合了定量、定时均匀的投入池炉 烟道热电偶。分为FT1FT2FT3FT4 功能：检测烟道温度及烟道温度分布IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED632.2、熔炉基本技术参数1）热顶式电熔炉参数：池炉能力：18吨/日，周转时间：2天。材质：保密2）TC：空间热电偶，分为TC1、TC2、TC3工艺文件上有温度设定。3）燃烧枪：分为1#、2#、3#工艺文件上有温度设定。4）电极 分为1#、2#、3#工艺文件上有温度设定。功率最大800KW5）BT：底部热点偶分为BT1、BT2、BT3、BT4.工艺文件上有温度设定。6）投料机：螺旋给进式最大给进量：120400kg/hr7）FT：烟道热电偶。分为FT1FT2FT3 FT4参数：工艺文件上有温度设定。UNGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.3.2.3、通道通道是用白金制成。熔解工艺流程中的澄 清、均化和冷却都是在白金通道中完成。由于事 关机密等你们那位有幸分配到该工序才能接触到 关于这部分的资料。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.4、成型工序6.4.1 成型方法到目前为止，生产平面显示器用玻璃基板有三 种主要的制造技术，分别为浮法(Float Technology卜 流孔下引法(Slot Down Draw)及溢流下拉法(Overflow Fusion Technology)0分另U简介如下：IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED1）浮法：该法系将熔炉中熔融之玻璃液输送至 液态锡床，因黏度较低，可利用档板或拉 杆来控制玻璃的厚度，随着流过锡床距离 的增加，玻璃液便渐渐的固化成平板玻璃,再利用导轮将固化后的玻璃平板引出，经 退火、切割等后段加工程序而成。代表厂 商是日本旭硝子公司IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2）流孔（槽口）下引法：该法系以低黏度的均质玻璃液导入柏合 金所制成的流孔漏板（Slot Bushing）槽中，利用重力和下拉的力量及模具开孔的大小来 控制玻璃之厚度，其中温度和流孔开孔大小 共同决定玻璃产量，而流孔开孔大小和下引 速度则共同决定玻璃厚度，温度分布则决定 玻璃之翘曲。代表厂商是日本电气硝子公司（1998年以前）oIRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED3、溢流下拉（熔融）法：该法采用一长条形、下部收敛的溢流砖，将 熔化好的玻璃液输送到该溢流砖上部收集槽内，待收集槽盛满后，玻璃液会从槽子顶部的两边溢 出。在重力的作用下，沿溢流砖外表面向下流动 形成两片玻璃，最后在该溢流砖的下方再结合成 单片玻璃，然后被送入牵引设备。通过控制从溢 流砖下部拉出玻璃的速率，可以控制平板玻璃的 厚度。代表厂商是康宁公司和日本板硝子公司IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED643、成型方法对比工艺名称 项目浮法工艺溢流下拉法槽口下拉法池炉出料量25吨/天110吨/天19吨/天工艺优势池炉出料量大，有 益于稳定生产；适 于生产大尺寸玻璃 基板（板宽可达 2.5m）;不使用 As2O3等澄清剂，有益于延长池炉寿 命和环保。玻璃表面质里最好；能精确控制玻璃 基板的厚度、表面 平整度和翘曲；不 需抛光；制造成本 较低。玻璃表面质量较好；能精确控制玻璃基板 的厚度、表面平整度 和翘曲；使玻璃基板 的抛光量降低到最小；制造成本较低。工艺劣势玻璃表面质量不及 熔融工艺，需要增 设研磨抛光设备，成本较高。使用As2O3等澄清 剂，需要考虑除尘 设施；板宽不及浮 法工艺。使用As2O3等澄清剂,需要考虑除尘设施；板宽不及浮法工艺O(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.4.4、溢流法成型工艺流程IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED成型工序是将池炉熔化好并通过伯金通道 澄清、均化和降温后的玻璃液，通过马弗炉内 溢流病溢流成型，经过成型区冷却降温，利用 退火炉去除产品应力，最终将表面平整、厚度 均匀的玻璃板进行横向切割、称重、纵向切割、厚度检查、应力检查、静电除尘、外观检查后 将半成品玻璃基板送至BOD工序IANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.4.5、溢流法成型工艺流程对应设备对应简图物一确懒子一WU-1#牵附-2#朝at助鲤-3#朝FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.4.6、溢流法成型机理玻璃成型机理溢流下拉法是平 板玻璃制造生产的基本技 术之一。该法采用一长条 形、下部收敛的溢流石专，将熔化好的玻璃液输送到 该溢流石专上部收集槽内，待收集槽盛满后，玻璃液 会从槽子顶部的两边溢出。在重力的作用下，沿溢流 石专外表面向下流动形成两 片玻璃，最后在该溢流石专 下方再结合成单片玻璃，然后被送入牵引设备。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED通过控制从溢流砖下部拉出玻璃的速率，可以控制平板 玻璃的厚度。在整个生产工艺中，玻璃板的外表面不与溢流 砖接触，只与周围空气接触。虽然形成单片玻璃板的两片玻 璃的内表面与溢流砖接触，但它们在溢流砖尖部又重新融合。因此，采用此方法生产的玻璃基板表面具有很好的平整性和 光滑性。溢流法生产是以池炉玻璃液面和成型溢流砖玻璃液面 之间的势能差为工作动力。玻璃的显著特性是：当温度下降 到其软化点之后很快就固化。玻璃具有粘度和内聚力，当玻 璃通过溢流槽流下时，由于粘度的作用相互吸引，同时由于 内聚力的作用，因此在成型时玻璃板中间比两侧要厚，要达 到非常一致的均匀度，除了温度以外，玻璃料方的性能也是 很重要的。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED647、成型工艺方法成型工艺方法成型生产控制的主要方法是控制玻璃料最终成型时的粘度，成 型根据玻璃的粘温曲线制订工艺温度。但是在实际生产中，玻璃的 粘度是很难测量并量化的，因此成型工序通过控制料温（更容易测 量并加以量化的数据）的手段间接的控制料的粘度，最终达到顺利 成型的目的，生产出合格的玻璃。1.成型的关键因素：D玻璃的理化性能。这需要在料方研制上根据产品的要求不断的 进行优化调整。2）玻璃液面控制。玻璃液面波动会造成玻璃薄厚不一致。3）溢流砖表面光滑度。如果溢流砖表面出现损伤，对玻璃表面也 形成气泡、条纹等缺陷。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED4）成型设备加热及温度控制。温度一定要稳定，不能波动。因为玻璃的厚度非常薄，如果温度波动 会造成玻璃出现厚度不一致，还会造成玻璃板翘曲 变形或应力不良等缺陷。几个重要温度的控制点：1 通道供料管2 马弗炉接料口3 溢流槽内部4.溢流砖尖部5.成型区温度6,退火炉温度IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.4.8、成型工艺玻璃性能要点玻璃的理化性能软化点:960退火点：695.8应变点：641.8膨胀系数：38X10-7/密度：2.5 g/cm3以上液晶玻璃的理化性能是制定成型 工艺基础和前提条件IANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.4.9、成型主要工艺设备马弗炉 冷却成型设 备 退火炉 运动系统 加热系统 检测系统 控制系统等 如右图(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED马弗炉马弗炉即英文Muffle的中文书写，指的是封闭一个空 间使与外界隔绝的一种炉体的总称。液晶基板生产需要 相对稳定且可控的环境条件，因此采用了特殊设计的马 弗炉。由于玻璃在溢流过程中需要保持较高的温度，并 且溢流砖的工作环境需要稳定在一定范围内，其温度、水平位置均为可调整的，马弗炉就是为了满足这个需求 而设计的。马弗炉是由外层钢结构，保温材料，耐火材料，加热元件，碳化硅导热板，溢流砖，接料管等几部分组 成。通过4根可调丝杠整体吊挂在厂房上部钢梁吊架上，Z向可自由调整，同时具备XY轴角度可调能力（3。），根据需要可由伺服电机调整马弗炉（溢流 砖）角度。IRICO（ZHANGJIAGANG）FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED溢流砖马弗炉的核心装置是溢流砖，直接关系到产品品质,是玻璃基板成型的关键设备。整个溢流砖系统由错石耐 火材料及柏金结构组合构成。马弗炉加热器与热电偶马弗炉加热器采川的均为硅碳棒，加热能力 高且稳定，长时间在高温工作状态下不容易损坏。中间部分就是溢流砖，四周分布的就是硅碳棒，在硅碳棒与溢流砖中间有硅碳板导热，主要是因 为硅碳棒的加热属于点加热，会使玻璃板面受热 不均，对玻璃板成型厚度控制造成很大困难，因 此采川碳化硅质板材的马弗结构来解决这一问题。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED拉边机：是一个很重要的设备，成型工序主要使用拉边机 来克服玻璃液自身的内聚力，保持由溢流砖流下的玻 璃板的幅宽。在溢流砖根部下方，从远端和近端方向 各伸入一对滚子，通过调整拉边机构，带动两对夹持 玻璃基板的滚轮，夹住玻璃板的边沿部分（约15mm 处），同时分别保持相向恒速转动，牵引玻璃板边沿 部竖直向下运动，以抵抗玻璃板幅宽方向的收缩。功能1：抑制玻璃板收缩，保证有效幅宽。功能2：使玻璃板边部快速冷却，有利于玻璃板成型。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED退火炉当玻璃经成型区快速冷却成型后，进入退火炉区 域。退火炉主要功能是保证成型后的玻璃板平稳传入，并且在设定好的退火温度曲线下完成产品的消除应力过 程，平稳匀速的由牵引辐传出。退火炉空载时加热温度 最iWj可达到900 o退火炉结构：炉体由加热单元、保温体和炉板 组成；拉引辐传动系统由驱动动力安装座、伺服电机、联轴器、减速机、拉引辐支撑和拉引辐轮轴组成。沿玻 璃板运动方向，两侧均匀排布有多组加热单元，每组加 热单元都是一个独立的温控单元，通过控制每块加热器 的功率，来调整玻璃板的平整度。各区入口端与远端均 设观测窗，可观察玻璃板退火状况以及拉引辐的运转状 况。退火炉内加热器分布如下图UNGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED加热W电%空温t_q“La jL-Q-J：.!：I*a*n ooooo一,：I：*/“二”.1 :1 1:.1.-I 1-Z r ojo。】O-(at?,?，f ,?,t$,f4 Te*te*?*自-1:一 :.lLSJ_*ooooO-7:：.X O 1_I o:d BOD工序简介BOD（半成品加工）工序主要完成基板玻 璃称重、厚度检测、纵切、分选检验、应力检 查、半成品分类包装或传送等加工及检验工作，主要设备包括：上板机器人、称重仪（电子 秤）、厚度检测装置、纵切机、伍气灯、白板、不良板取板机器人、上纸机器人、良品包装或 传送机器人、A型架、电动液压车、玻璃运送传 送带及小车。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.5.2、BOD工艺流程搬运至下工序应力检查IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED6.5.2、各工位功能介绍及作业要点2.1、在线称重和测厚在线称重是在线称量玻璃基板的重量和非流向厚度。通过称重、测厚系统能够自动完成玻璃基板重量和测厚的检测，并通过PC对称量数据进行记录、处理和传输，反馈前工程作为工艺调整的依据。2.2、在线称重设备组成称重设备由定位装置、夹紧装置、称重托盘、理PC等各部分缴费JIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2.3、在线纵切系统将玻璃基板按要求尺寸进行纵向切除（拉边机加持）2.4、分选检验系统将纵切后的玻璃基板按技术规格书上要求进行半成品判别，合格的流入下道工序（包装）。不合格的废弃2.5、在线应力反馈对流水线上产品进行应力信息反馈2.6、破碎玻璃基板手工离线将流水线上残破的玻璃板手工从生产流水线上剔除。2.7、良品不良品分类将分检检验的产品按良与不良进行自动分类I(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED652、各工位作业要点各工位功能介绍及作业时序、要点1、在线称重时序1）小车夹持玻璃基板运行到称重工位；2）称重托盘两侧的夹紧块将玻璃基板夹持；3）小车上的夹块打开，玻璃基板全部重量落在称重装置上;4）称重系统读取重量数据并储存；5）小车玻璃夹块夹紧玻璃；6）称重托盘归位；7）小车运行至下一个工位。IANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED要点：1）称重仪按要求校零；2）监控托盘夹块不能划伤运行中的基板玻璃;3）清扫夹块，保持夹块清洁无碎玻璃；4）监控称重仪工作稳定性等其它工作状态。IRICO(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED2、在线测厚1）厚度公差:070.02mm2）进行非流向方向的测试：使用激光测厚仪，在距样品左 右两侧边缘约170mm（测量范围包含成品尺寸即可）的一条 直线上，进行自动测试。3）测定点间距：5mm或5mm的倍数。4）探头移动速度：15mm/sec80mm/sec可调。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED3、纵切时序:1）玻璃夹持小车定位；2）纵切机两侧玻璃压板、推板将玻璃夹紧；3）掰板机构吸盘将板边吸住；4）纵切机刀头伸出，刀头由下至上进行划线，直到划线完成，真 空吸附装置随着刀头由下至上吸附玻璃碎屑；5）刀头归位；6）掰板机构旋转，对划线后的玻璃基板进行掰断；7）真空吸盘打开，玻璃通过溜槽掉落在一层的碎玻璃收集箱；8）推板和压板松开基板玻璃，纵切后玻璃基板流入下工位；9）推板前进，毛刷自上而下对推板砧板条玻璃屑进行刷除。10）毛刷、推板及掰板机构归位。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED要点:1）开动设备前，必须确认是否有人员或者物品阻碍机器运转，如果有,一定要排除后再开机。2）设备运转过程中，任何人员不得进入机器动作范围内，请勿接触机 器运转部位。3）运转过程中发生故障自动停止时，排除故障后，重新启动机器。4）设备运转过程中发生故障、有异常声音或其它危险时，立即按紧急 停止按钮，异常排除后重新启动。I(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED4、分检检验1）检验的作用通过作业人员的检验对基板玻璃进行等级分类和欠点判定，最终进行良品 判定和包装，并且通过手动计数盘使各类欠点传送到公司的管理数据报表网 络。2）检验原理检验原理是通过灯光投射玻璃板后在检验板上的成像来判定欠点的种类。3）设备组成他气灯、投影白板。4）主要欠点种类气泡、玻璃结、结石、条纹、缺块、裂纹、未纵切、未掰断、划伤等。UNGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED要点:作业要点：1、掌握欠点不良种类和现象，正确进行欠点不良判定及分类；2、精心作业，减少欠点不良漏检；3、对未纵切、裂纹、缺块等缺陷做好判定，要求在取样工位人 工取片，防止引起下板机器人动作失常，或造成其它玻璃板损 伤。(ZHANGJIAGANG)FLAT PANEL DISPLAY COMPANY LIMITED5、在线应力检查 1、在线应力检查的作用在线应力检查是在线测量玻璃基板的应力状况。通过应力检测仪能够 自动完成玻璃基板应力的测量，并通过工业用计算机对测量数据进行记 录、处理和传输，反馈前工程作为工艺调整的依据。2、应力测试原理根据玻璃基板应力的双折射特性进行应力测试，也就是说，这类产品 的应力可以把偏光灯的每一种光线分为不同的组成单位，这些单位依次 产生光学干涉现象产生波纹图案。通过对被测样品图案的花纹和颜色的 观察，来判断玻璃基板的应力状况。合格标准一般由生产商来制定。(ZHANGJIAGANG)FLAT PAN