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1、 FPD 光電玻璃薄化

　?。?） FPD 光電玻璃薄化的必要性

　　①FPD 光電玻璃薄化能適應(yīng)終端消費(fèi)電子產(chǎn)品“輕薄化”需求， 且明顯改善顯示效果FPD 光電玻璃薄化主要指對 FPD 玻璃基板進(jìn)行薄化處理。隨著信息技術(shù)發(fā)展和消費(fèi)者消費(fèi)需求的升級，人們對移動終端輕薄化要求日益提高，也是未來FPD 顯示器的發(fā)展趨勢。使用 TFT-LCD、 OLED 或其他平板顯示技術(shù)的各類終端消費(fèi)電子產(chǎn)品，輕、薄是其兩大核心競爭要素。為了達(dá)到輕、薄訴求，業(yè)界普遍采用縮減顯示器件的玻璃基板厚度，以達(dá)到同時減少厚度與重量的效果，來應(yīng)對市場競爭。

　　由于 TFT-LCD 是 FPD 的主流產(chǎn)品，以 TFT-LCD 為例，目前，智能手機(jī)、平板電腦等移動智能終端的顯示屏厚度往往只有 0.4mm 至 0.6mm，甚至更輕薄，而傳統(tǒng)的 TFT-LCD 的 TFT 基板、 CF 基板厚度一般為 0.4mm 至 0.5mm，兩層玻璃基板加上中間填充液晶，成盒后的 TFT-LCD 厚度一般為 1.0mm 左右，難以滿足顯示器件“輕、薄化”的需求。因此采用較為經(jīng)濟(jì)的化學(xué)和物理薄化方法得到大規(guī)模應(yīng)用。顯示面板經(jīng)過薄化后不僅重量及厚度減少 40%以上，而且面板顯示質(zhì)量大幅提升，能提供更清晰明亮的畫質(zhì)。

FPD 光電玻璃薄化前后顯示對比效果

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　?、?FPD 光電玻璃薄化能滿足平板顯示器制造商要求，降低其生產(chǎn)成本目前玻璃基板廠商雖然能夠生產(chǎn)較薄的白玻璃， 但平板顯示器制造商直接用薄玻璃生產(chǎn)顯示面板存在明顯弊端。較薄的玻璃基板價格較高，會影響平板顯示器制造商的盈利能力。同時， FPD 生產(chǎn)設(shè)備受生產(chǎn)良率及成本制約，很難加工更薄的基板玻璃：一方面，由于 FPD 世代線投資規(guī)模較大，其生產(chǎn) FPD 面板時使用的白玻璃一般為 0.5mm 或 0.4mm 的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，雖然對生產(chǎn)線進(jìn)行改造使其能加工更薄的白玻璃，但是設(shè)備的改造成本很高；另一方面，大片輕薄玻璃在傳送過程中容易出現(xiàn)漂浮效應(yīng)，同時，受玻璃自身重量等方面的影響，當(dāng)白玻璃厚度小于 0.3mm 條件下， FPD 世代線使用機(jī)械手對大片白玻璃加工時，玻璃會發(fā)生彎曲變形，兩塊玻璃難以準(zhǔn)確貼合，會影響產(chǎn)品良率，提升成本。

顯示面板薄化與使用薄玻璃生產(chǎn)顯示面板工藝過程對比

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　　如果直接使用薄玻璃基板，面板生產(chǎn)商為了防止玻璃基板的漂浮效應(yīng)，需要使用載板搭載薄玻璃基板進(jìn)行傳送，對 FPD 生產(chǎn)設(shè)備改進(jìn)的相關(guān)投資、時間成本， 以及直接采購薄玻璃基板增加的原材料成本， 遠(yuǎn)超過使用常規(guī)白玻璃（0.4mm或 0.5mm）生產(chǎn)顯示面板，然后再進(jìn)行薄化的成本。因此，目前市場上滿足顯示器件輕薄化需求較為經(jīng)濟(jì)的方法主要通過化學(xué)或物理方法對成盒的顯示面板進(jìn)行薄化。

　?。?） FPD 光電玻璃薄化的生產(chǎn)工藝

　　FPD 光電玻璃薄化分為化學(xué)蝕刻薄化技術(shù)和物理研磨薄化技術(shù)。目前， FPD光電玻璃薄化使用較為廣泛的是兩者相結(jié)合的方式?；瘜W(xué)蝕刻薄化技術(shù)是利用氫氟酸化學(xué)溶液與玻璃面板表面的二氧化硅（SiO2）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而使其溶解的原理，對基板進(jìn)行咬蝕而將玻璃厚度變薄。其化學(xué)原理為： 6HF+SiO2->H2SiF6+2H2O

顯示面板化學(xué)薄化示意圖

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　　物理研磨薄化技術(shù)是通過機(jī)械的研磨作用在基板玻璃上， 通過物理的方式減薄顯示面板。目前，物理研磨薄化技術(shù)主要通過機(jī)械設(shè)備拋光方式，通過使用拋光粉加純水形成拋光液的加工介質(zhì)， 在一定的壓力下流經(jīng)機(jī)臺盛盤與顯示面板之間，借機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)做相對運(yùn)動，使硬質(zhì)磨粒直接接觸基板玻璃表面進(jìn)而切削顯示面板表面厚度，也可以利用本制程的原理做短時間拋光以削減表面?zhèn)?，對顯示面板表面品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化。

　　物理研磨薄化方式對顯示面板進(jìn)行薄化處理雖然可行， 但由于需要薄化的通常為大張基板，物理研磨方式生產(chǎn)效率較低且成本較高。目前，玻璃薄化主要以化學(xué)蝕刻為主，輔以物理研磨的方式對蝕刻后的玻璃表面進(jìn)行修復(fù)。

　　2、 FPD 光電玻璃鍍膜

　?。?） ITO 鍍膜

　　ITO 鍍膜是通過磁控濺射的方式在玻璃基板表面鍍上一層透明導(dǎo)電薄膜，ITO 薄膜的主要成分為銦錫氧化物，主要起到防靜電的作用。

　　磁控濺射是指在二極濺射中增加一個平行于靶表面的封閉磁場， 借助于靶表面上形成的正交電磁場，把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域來增強(qiáng)電離效率，增加離子密度和能量， 從而實現(xiàn)高速率濺射的過程。磁控濺射的特點(diǎn)是成膜速率高，基片溫度低，膜的粘附性好，可實現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。具體工作原理如下圖所示：

磁控濺射原理圖

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　　ITO 鍍膜現(xiàn)在主要有高溫鍍膜和低溫鍍膜兩種方式， TFT-LCD 玻璃基板 ITO鍍膜是在成盒的玻璃基板上鍍膜， 由于液晶的耐受溫度有限， 所以只能低溫鍍膜，而低溫鍍膜時 ITO 薄膜的附著力比較差，對鍍膜過程中的溫度控制、濺射速率、沉積速率、工作氣壓等因素都有嚴(yán)格要求，需要在工藝細(xì)節(jié)方面進(jìn)行研發(fā)積累。

　　（2） On-Cell 鍍膜

　　原理與 ITO 鍍膜基本相同，因 On-Cell 驅(qū)動要求高，電阻 25-30，在鍍膜過程中使用多陰極工藝，為防止觸控線路短路與側(cè)蝕，膜層厚度 1300±200?。透過率 96%，用于制作觸控感應(yīng)層。

　?。?） In-Cell 抗干擾高阻鍍膜

　　In-Cell 抗干擾高阻鍍膜，是在 In-Cell 表面鍍上一層抗干擾防靜電的高電阻膜層，膜層電阻達(dá)到 10^8，其具體流程是鍍膜前先使用真空等離子清洗，將In-Cell 基板表面在真空中清洗干凈，去除雜質(zhì)，然后利用鍍膜方法，使用特殊鍍膜材料，在過程中加入氮?dú)?、氧氣等多種反應(yīng)氣體形成一種既具有防觸控信號干擾又具有防靜電的功能薄膜，電阻達(dá)到 10^8，透過率 98%，抗靜電能力達(dá)到8KV 以上。

　　In-Cell 抗干擾高阻鍍膜技術(shù)，是一種替代偏光片式抗干擾防靜電的新技術(shù)，特點(diǎn)在于直接在 In-Cell 基板的表面鍍膜形成，原有技術(shù)、材料依賴進(jìn)口， In-Cell抗干擾高阻鍍膜較原有方式加工更簡單、成本更低。

　　（4）玻璃薄化技術(shù)水平

　　FPD 光電玻璃薄化技術(shù)分為物理研磨薄化技術(shù)和化學(xué)蝕刻薄化技術(shù)?；瘜W(xué)蝕刻薄化技術(shù)是利用氫氟酸化學(xué)溶液（HF）與玻璃基板表面的二氧化硅進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而使其溶解的原理，對面板進(jìn)行咬蝕而將玻璃厚度變薄?，F(xiàn)有化學(xué)蝕刻薄化方式主要有四種，分別是多片直立浸泡式、單片水噴灑平式、單片直立噴灑式、瀑布流式，四種化

學(xué)蝕刻薄化方式各有優(yōu)缺點(diǎn)且在實際生產(chǎn)中都有所應(yīng)用，其圖示及主要優(yōu)缺點(diǎn)

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　　物理研磨薄化技術(shù)主要指機(jī)械設(shè)備拋光方式， 通過使用拋光粉加純水形成拋光液的加工介質(zhì)，在一定的壓力下流經(jīng)機(jī)臺盛盤與面板之間，借機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)做相對運(yùn)動，使硬質(zhì)磨粒直接接觸面板表面進(jìn)而切削面板表面厚度。本制程利用此原理做短時間拋光以削減表面?zhèn)?，將面板表面品質(zhì)最佳化。

物理研磨薄化方式

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化學(xué)蝕刻與物理研磨兩種 FPD 光電玻璃薄化技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

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　　物理研磨薄化方式對液晶面板進(jìn)行薄化處理雖然可行， 但由于需要薄化的通常為大張基板，物理研磨方式顯然不符合要求。通常，物理研磨薄化技術(shù)為化學(xué)蝕刻薄化技術(shù)的補(bǔ)充，在面板經(jīng)過化學(xué)蝕刻后產(chǎn)生表面劃傷時，再使用此方式。目前，玻璃薄化主要以化學(xué)蝕刻為主，輔以物理研磨的方式對蝕刻后的玻璃表面進(jìn)行修復(fù)。

　　3、 FPD 光電玻璃切割

　　在平板顯示器的生產(chǎn)過程中， 成盒后的大片顯示面板上有多個平板顯示器的單體，需要將這種顯示面板進(jìn)行切割，使其成為若干平板顯示器的單體，在平板顯示工業(yè)中，是由切割工藝來完成這一制程的。目前，主要有機(jī)械切割和激光切割等方式。

顯示面板切割示意圖

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　　顯示面板的切割工藝主要由切割和裂片兩個工序組成。 切割工序的工作是用刀輪在玻璃基板上沿切割標(biāo)記在一定壓力下進(jìn)行劃動， 在玻璃上形成一條一定深度和寬度的切口， 刀輪運(yùn)動的軌跡就是切割線， 通過刀輪壓入玻璃產(chǎn)生垂直裂紋，使玻璃裂斷大約 80%；剩余 20%的工作是通過裂片工序完成，裂片是用高溫的水蒸氣對玻璃進(jìn)行噴射，利用熱脹冷縮效應(yīng)使玻璃裂斷。

　　4、FPD 光電玻璃強(qiáng)化

　　在OGS 觸控屏的切割制程中，玻璃經(jīng)過物理切割后，會在玻璃斷面形成常見的缺陷與問題，如細(xì)微裂痕、放射裂痕、側(cè)向裂痕、扭梳紋、扇形紋、振紋等，這些問題如果不經(jīng)過二次強(qiáng)化處理，會影響最終產(chǎn)品的抗壓力。通過二次強(qiáng)化加工，可以對玻璃切割后斷面裂痕進(jìn)行修整，從而提升最終產(chǎn)品的機(jī)械抗壓力，具體可分為物理強(qiáng)化和化學(xué)強(qiáng)化： 物理強(qiáng)化一般指通過研磨等工藝消除玻璃切割中產(chǎn)生的裂痕，從而提高其強(qiáng)度；化學(xué)強(qiáng)化一般指使用氫氟酸微蝕刻玻璃斷面的切割裂痕，從而提升產(chǎn)品強(qiáng)度。
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