手机及平板电脑盖板玻璃介绍讲解课件.ppt

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1、超玻璃相关知识,所谓超玻璃，其厚度规格在,0.1,毫米,-1.1,毫米之间，触摸屏兴起之,后，超玻璃主要用于液晶显示面板基材，触摸屏盖板和触摸屏感应器基,板。,超玻璃技术壁垒较高，目前国内需求主要依靠进口。超玻璃是目前,已经大规模产业化中最高端的玻璃，其价格是普通玻璃价格的数十倍，,甚至数百倍。据悉，超玻璃主要工艺包括浮法、溢流熔融法和流孔下引,法，由于生产工艺难度极高，目前全球超玻璃生产基本被美国康宁、日,本旭硝子、电气硝子（,NEG,）、,Avanstrate,等国际巨头垄断。超玻璃的,基本工艺流程与系统装备虽然可以复制，但工艺精细化设计、操控水平,以及副效应抑制效果须靠长期经验积累，而这

2、些是关键性因素。目前中,国真正掌握相关技艺的企业极少，国内超玻璃产能缺口很大，尚严重依,赖进口。不过，上述巨头向国内供货连续性较差。当前本土,6,代线以上,玻璃基板自供给率几乎为零，自给缺口巨大；同时，相对于进口超玻璃，,国产基板价格至少便宜,10%,以上，而,10%,价差将使面板厂商的净利率从目,前的,4%-5%,提升至,5.2%-6.4%,，增加两成以上净利润，因而国产玻璃基板,并不缺吸引力。,随着,iPhone,风靡全球，美国康宁公司制造,Gorilla,“大猩猩”玻璃也,随之名声大震。这种高强度、高耐磨玻璃目前已经成为多款高端智能手,机的屏幕外壳，也出现在多家国际大厂的液晶电视上。,作

3、为康宁“大猩猩”玻璃的替代品，日本旭硝子公司的化学强化玻,璃,Dragontrail,“龙尾”，同样面向智能手机、平板机以及电视屏保玻璃,市场。目前全球只有康宁、旭硝子两家公司掌握超玻璃最高端的生产技,术。两家公司生产的超玻璃和浮法玻璃有着明显的区别，“龙尾”“大,猩猩”两款产品有两个空气面，化学强化处理后具有较大的应力值和应,力层深度（,CS,：,600-800Mpa,；,Dol,：,35-,45m），普通的浮法超玻璃应力,值在,400-550Mpa,应力层深度在,8-,12m。具有生产最薄,0.1mm,超玻璃的能力。,目前在商业上应用的玻璃基板，其主要厚度为,0.55 mm-1.1mm,，

4、且,即将迈入更薄（如,0.4mm,以下）厚度之制程。,基本上，一片,TFT-LCD,面板需使用到二片玻璃基板，分别供作底层玻璃,基板及彩色滤光片（,COLOR FILTER,）之底板使用。一般玻璃基板制造,供货商对于液晶面板组装厂及其彩色滤光片加工制造厂之玻璃基板供应,量之比例约为,1:1.1,至,1:1.3,左右,LCD,所用之玻璃基板概可分为碱玻璃及无,碱玻璃两大类；碱玻璃包括钠玻璃及中性硅酸硼玻璃两种，多应用于及,STN LCD,上，主要生产厂商有日本板硝子（,NHT,）、旭硝子（,Asahi,）,及中央硝子（,Central Glass,）等，以浮式法制程生产为主；无碱玻璃则,以无碱硅

5、酸铝玻璃（,Alumino Silicate Glass,，主成分为,SiO2,、,Al2O3,、,B2O3,及,BaO,等）为主，其碱金属总含量在,1%,以下，主要用于,TFT-LCD,上，领导厂商为美国康宁公司（,Corning,），以溢流熔融法制程生产为主。,超薄平板玻璃基材之特性主要取决于玻璃的组成，而玻璃的组成则,影响玻璃的热膨胀、黏度（应变、退火、转化、软化和工作点）、耐化,学性、光学穿透吸收及在各种频率与温度下的电气特性，产品质量除深,受材料组成影响外，也取决于生产制程。,玻璃基板在,TN/STN,、,TFT-LCD,应用上，要求的特性有表面特性、耐,热性、耐药品性及碱金属含量等

6、；以下仅就影响,TFT-LCD,用玻璃基板之,主要物理特性说明如下：,1.,张力点（,Strain Point,）：为玻璃密积化的一种指标，须耐光电产品,液晶显示器生产制程之高温。,2.,比重：对,TFT-LCD,而言，笔记型计算机为目前最大的市场，因此该玻,璃基板之密度越小越好，以便于运送及携带。,3.,热膨胀系数：该系数将决定玻璃材质因温度变化造成外观尺寸之膨胀,或收缩之比例，其系数越低越好，以使大屏幕之热胀冷缩减至最低。,其余有关物理特性之指标尚有熔点、软化点、耐化学性、机械强,度、光学性质及电气特性等，皆可依使用者之特定需求而加以规范。,整个玻璃基板的制程中，主要技术包括进料、薄板成型

7、及后段加工三,部分，其中进料技术主要控制于配方的好坏，首先是在高温的熔炉中,将玻璃原料熔融成低黏度且均匀的玻璃熔体，不但要考虑玻璃各项物,理与化学特性，并需在不改变化学组成的条件下，选取原料最佳配方，,以便有效降低玻璃熔融温度，使玻璃澄清，同时达到玻璃特定性能，,符合实际应用之需求。而薄板成型技术则攸关尺寸精度、表面性质和,是否需进一步加工研磨，以达成特殊的物理、化学特性要求，后段加,工则包含玻璃之分割、研磨、洗净及热处理等制程。,到目前为止，生产平面显示器用玻璃基板有三种主要之制程技术，分别,为浮式法（,Float Technology,）、流孔下引法（,Slot Down Draw,）及溢

8、,流熔融法（,Overflow Fusion Technology,）,T,CO,（,Transparent conducting oxide,）,玻璃,TCO,（,Transparent conducting oxide,）玻璃，即透明导电氧化物镀膜,玻,璃，是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导,电氧化物薄膜，主要包括,In,、,Sn,、,Zn,和,Cd,的氧化物及其复合多元氧化物薄膜,材料。,TCO,玻璃主要分为,ITO,（,Indium tin oxide),氧化铟锡玻璃、,FTO(Fluorine doped Tin Oxide),氟掺杂氧化锡玻璃、,AZO,

9、（,Aluminum Doped,Zinc Oxide,）铝掺杂氧化锌玻璃,.,此外还有,BZO,（硼掺杂,ZnO,），,GZO,（镓掺杂,ZnO,）等等。,溢流熔融法,“溢流熔融法”有表面特性较能控制、不用研磨、制程较简单等优点，特别适,用于产制厚度小于,2 m m,的超薄平板玻璃，但生产之玻璃宽幅受限于,1.5,米以下，产能,因而较小。浮式法可以生产适用于各种平面显示器使用之玻璃基板，而溢流熔融法目,前则仅应用于生产,TFT-LCD,玻璃基板。前段工序是经过特别配料的石英砂、硼酸氧化,铝等原料经过熔化炉、马弗炉溶化后，形成的玻璃膏以输送管输送到溢流槽的凹槽中，,当玻璃膏充满溢流槽凹槽后就由

10、顶部溢满流出，从两侧分流成两股，分别流向溢流槽,底端，并在底端处融合成单片的玻璃薄板，然后继续延续着垂直方向进行引板、退火、,切割。,浮式法,玻璃坯料在熔炉中熔融成玻璃膏后，经由管道并利用垂直的隔板来控制流入充满液,态锡金属浮式床的玻璃膏量。当均质的玻璃膏经由流料口流入充满液态锡的浮式床室后，,会扩展成具有一定宽度的玻璃带，而这玻璃带将沿着水平方向被拉引并逐步冷却，然后,从液态锡床室中被拉引出来，退火切割。“浮式法”因系水平引伸的关系，表面会产生,伤痕及凹凸，需再经表面研磨加工，故投资金额较高，惟其具有可生产较宽之玻璃产品,（宽幅可达,2.5,公尺）且产能较大（约达,1 0,万平方公尺,/,月

11、）之优点,槽口下拉法,该法系以低黏度的均质玻璃膏导入铂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。,因槽口在承受外力时流孔常会变形，导致厚度不均匀及表面平坦度无法,符合规格需求。,玻璃基板的供应商主要是美国康宁（,Corning,）；日本旭硝子（,Ashahi,glass,）；日本电气硝子（,NEG,）以及日本板硝子（,Avanstracte,）；美国加迪,安；英国皮尔金顿；法国圣戈班；中国南玻、洛玻、信义等。,目

12、前全球市场主要由,4,家公司占据。其中，美国康宁公司（,Corning,）占,据约,52%,的市场份额，日本的旭硝子和电器硝子分别占,23%,和,19%,的市场份,额，台湾的,Avanstrate,约占,6%,生产超玻璃的厂家,?,旭硝子,旭硝子玻璃：英文全称,Asahi Glass,，是日本三菱旗下的子公司。,AGC,集团是一家在全球,20,多个国家设有,350,多家分支机构，拥有,56000,多名员工的跨国公司。旭硝子公司于,1907,年,9,月创立，,1971,年首先发,明了浮法，在日本本土拥有,13,条浮法玻璃生产线在全球范围共有,20,条浮法线。目前，旭硝子玻璃公司不仅在亚洲的中国、

13、印尼、泰国、,越南等均有该公司的股份及工厂，而且在欧洲也有它的子公司，欧洲,的比利时格拉威尔公司已成为旭玻璃公司的股份公司（旭玻璃公司占,67.52%,）,?,电气硝子玻璃,创立日本电气硝子股份有限公司创立于,1949,年，总部设在滋贺县,大津市。是驰名世界的跨国性高科技特殊玻璃制造集团日本电气硝子,株式会社，在台投资设立的海外子公司，主要从事,TFT-LCE,液晶显示,器玻璃基板的制造加工。,?,板硝子,日本板硝子株式会社是一家日本玻璃制造商成立于,1918,年,11,月。在,2006,年收购,了英国著名的玻璃制造商皮尔金顿,PLC,，这使其与旭硝子、圣戈班以及加迪安并列,成为了世界上四个最

14、大的玻璃制造公司。,该公司作为日本板硝子株式会社在大阪成立总公司，后获得使用科尔伯恩过程,的技术为美国福特汽车玻璃有限公司生产平板玻璃。在,1931,年,1,月，该公司更名为,日本板硝子株式会社。第二次世界大战后日本各地扩大业务，并在,1970,年,10,月和,1999,年,4,月收购了日本安全玻璃有限公司与日本玻璃纤维有限公司和微光学有限公,司,2001,年,4,月合并公司公司收购了日本,Muki,有限公司，于,2004,年,7,月提出注册的总公,司从大阪搬到东京。,板硝子的平板玻璃产业：平板与特种玻璃、建筑产品和汽车电子产品，占其年,销售额的,90%,。特种玻璃业务涵盖了一个广阔市场，其中

15、最重要的是显示器，打印,机和复印机的光学产品。,在世界汽车产品市场也占有主要市场份额，尤其是在汽车产能提升的情况下，,面向全球的客户越来越多，该公司具有广阔的地理覆盖范围，使其能够应对其业务。,从地理位置上划分，本集团的销售欧洲占,42%,、日本占,28%,、北美占,13%,、其余主要,在南美，东南亚和中国。,?,圣戈班,圣戈班英文名：,Saint Gobain,，成立时间：,1665,年。总部设在法国,的圣戈班集团生产、加工并销售高技术材料并提供相应服务。圣戈班将,原材料加工为先进材料用于我们的日常生活中，同时开发未来新材料。,圣戈班集团是其所在所有行业的欧洲及世界领先者，并且是世界工业集,

16、团百强之一。圣戈班已在巴黎、伦敦、法兰克福、苏黎士、布鲁塞尔、,阿姆斯特丹等交易所上市。圣戈班高功能产业部涵盖磨料磨具、陶瓷材,料及玻璃纤维三大主营业务。,公司业绩：,2009,年最新财富世界,500,强排名,102,位，营业收入,$64109.4,百万，利润,$2017,百万。,圣戈班集团自,1985,年开始进入中国市,场。集团至今已在华设立了,46,家企业及公司，针对不同市场分别为以下,领域服务：平板玻璃、汽车玻璃、保温隔音材料，石膏建材、陶瓷塑料、,磨料磨具、管道系统及建材分销。集团,2008,年在华企业的销售总额达,87.5,亿人民币。集团在,50,多个国家建立了生产企业。圣戈班集团,

17、1985,年,进入中国市场，至今已在华设立了,46,家企业及公司。服务领域包括：汽,车玻璃、玻璃包装、保温隔音材，玻璃增强纤维、陶瓷塑料、磨料磨具、,管道系统及建材分销。,?,康宁,康宁公司（简称康宁；英语：,Corning Incorporated,）世界,500,强企业，,是特殊玻璃和陶瓷材料的制造商，,1851,年于美国纽约州的康宁市成立。,康宁里程碑：,1879,年，最先发明并制造出玻璃灯泡，使爱迪生的发明成为现实。,1947,年，最先发明并大规模制造出电视显像管，使电视进入千家万户。,1970,年，最先发明并制造出世界第一根光纤，使光纤通信得以广泛应用。,财富,2008,年度高盈利科

18、技企业排行榜（财富,500,强排名康宁位于第,12,位,),?,南玻,南玻集团成立于,1984,年，为中外合资企业。,1992,年,2,月，南玻集,团公司,A,、,B,股同时在深交所上市，南玻,A,代码为,(SZ.000012),，南玻,B,代码为（,200012,）成为中国最早的上市公司之一。经过二十多年的,发展，集团拥有下属企业,33,家，总资产,150,亿元，员工近万人，是中,国玻璃行业最具竞争力和影响力的大型企业。,中国南玻集团致力于节能和可再生能源事业。其主营业务为平板,玻璃、工程玻璃等节能建筑材料，硅材料、光伏组件等可再生能源产,品及精细玻璃等新型材料和高科技产品的生产、制造和销售

19、,?,信义玻璃,信义玻璃控股有限公司创建于,1988,年，于,2005,年在香港联交所主,板上市，有员工逾,10000,人，是全球玻璃产业链的主要制造商之一。,信义玻璃是集浮法玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃和光伏玻璃于一体的大,型企业，其产品已经应用于全球,100,多个国家和地区。公司总部位于,香港，分别在深圳、东莞、天津、芜湖、江门建立生产基地，总占地,面积超过,300,万平方米，在全球各地拥有,33,家分支机构,浮式法（,Float Technology,）、流孔下引法（,Slot Down Draw,）,及溢流熔融法（,Overflow Fusion Technology,）三种工艺对比,溢流

20、法,浮法,槽口下引法,玻璃成分,硅硼无碱玻璃,钠钙玻璃,两者皆可,产能（吨,/,日）,5-20,400-700,5-20,拉引方向,垂直向下,水平,垂直向下,成型方式,溢流道,液态锡,铂铑合金漏板,成型面积,中大,大,中小,高质量表面,双面,单面,无,代表厂家,Corning,、,Avanstrate,asahi,NEG,镀膜工艺,镀膜的方法有：喷雾法、涂覆法、浸渍法、化学气相沉积法、真空蒸发法、溅射,法。目前工业化最有效的方法是磁控溅射法。,其中磁控溅射原理如下：,电子在电场,E,的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出,Ar,离子和新的电子；,Ar,离子在电场作用下加速飞

21、向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使,靶材发生溅射，使铟、锡等以原子和离子形式溅射出来，沉积在基板上，同时被氧化，,形成氧化物薄膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场的影响，被束缚在靠近,靶面的等离子体区域内作圆周运动，在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大,量的氩离子轰击靶材。,ITO,玻璃,ITO,导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基板玻璃的基础上，利用磁控溅射的,方法镀上一层氧化铟锡（俗称,ITO,）膜加工制作成的。其中氧化铟透过率高，,氧化锡导电能力强，一般铟和锡的比例为,1:9,。液晶显示器专用,ITO,导电玻璃，,还会在镀,ITO,层之前，镀上一层二氧化硅阻挡层，以阻止基片玻璃上的钠

22、离子,向盒内液晶里扩散。,ITO,玻璃具有透过率高、膜层牢固、导电性好的优点。由于,ITO,具有很强,的吸水性，所以会吸收空气中的水份和二氧化碳并产生化学反应而变质，俗,称“霉变”，因此在存放时要防潮。,ITO,层由很多细小的晶粒组成，晶粒在加,温过程中会裂变变小，从而增加更多晶界，电子突破晶界时会损耗一定的能,量，所以,ITO,导电玻璃的,ITO,层在,600,度以下会随着温度的升高，电阻也增大。,ITO,玻璃分类,按电阻分，分为高电阻玻璃（电阻在,150500,欧姆）、普通玻璃（电阻在,60150,欧姆）、低电阻玻璃（电阻小于,60,欧姆）。高电阻玻璃一般用于静电,防护、触控屏幕制作用；普

23、通玻璃一般用于,TN,类液晶显示器和电子抗干扰；,低电阻玻璃一般用于,STN,液晶显示器和透明线路板。,按厚度分，有,2.0mm,、,1.1mm,、,0.7mm,、,0.55mm,、,0.4mm,、,0.3mm,等规格，厚,度在,0.5mm,以下的主要用于,STN,液晶显示器产品。,ITO,导电玻璃按平整度分，分为抛光玻璃,(STN),和普通玻璃,(TN),。,ITO,玻璃评价参数,1,、透过率,在波长为,550nm,的光波照射下，透过率不小于,80%,，其主要取决于玻璃,材料、,ITO,膜厚和折射率。,2,、方块电阻,d,为膜厚，,I,为电流，,L1,为膜层在电流方向上的长度，,L2,为膜层

24、在垂直,电流方向的长度，,为导电膜的体电阻率，当,L1=L2,时，其电阻率为定值，,这就是方块电阻的定义，即,R=,/d,。,3,、,基板、膜厚均匀性,4,、玻璃表面波纹度,5,、基板翘曲度,即翘曲的高度与翘起边的长度之比。其中，厚度大于,0.7mm,的基板玻璃，,翘曲度要小于,0.1%,；厚度小于,0.55mm,的基板玻璃，翘曲度要小于,0.15%,；,不允许有,S,形翘曲。,6,、基板垂直度（通常要求下于,0.1%,）,7,、化学稳定性,即耐酸碱性、耐溶剂性，在相应溶液中电阻变化不能超过一定值。,8,、热稳定性,在300高温后，,ITO,膜方阻变化率小于,300%,。,FTO,玻璃,FTO

25、,导电玻璃为掺杂氟的,SnO2,透明导电玻璃,(SnO2,：,F),，简称为,FTO,。,FTO,玻璃被作为,ITO,导电玻璃的替换用品被开发利用，可被广泛用于液晶显示屏，,光催化，薄膜太阳能电池基底、染料敏化太阳能电池、电致变色玻璃等领域。,在掺了氟之后，,SnO2,薄膜具有对可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率,低、化学性能稳定以及室温下抗酸碱能力强等优点。,目前主要是用于生产建筑用,Low-E,玻璃。其导电性能比,ITO,略差，但具有成,本相对较低，激光刻蚀容易，光学性能适宜等优点。,AZO,玻璃,AZO,是铝掺杂的氧化锌（,ZnO,）透明导电玻璃的简称。,ZnO,体系中掺杂,Al,得

26、到,ZnO,：,Al,透明导电薄膜，即,AZO,薄膜。掺杂后薄膜导,电性能大幅度提高，电阻率可降低到,10-,4 ohmcm，而且透明导电薄膜,AZO,薄,膜在氢等离子体中稳定性要优于,ITO,，同时具有可同,ITO,相比拟的光电特性，,而且,AZO,薄膜的制备方便，元素资源比,In,元素丰富，且无毒，逐渐成为,ITO,薄,膜最佳替代者。,AZO,薄膜目前已经在平板显示器和薄膜太阳能电池中得到了部分应用。可,广泛应用于制造柔性衬底发光器件、塑料液晶显示器和非晶硅太阳能电池。,ITO,、,FTO,、,AZO,比较,优点,缺点,ITO,电导率高,成本高；基板尺寸小；有,毒；激光刻蚀性能差,FTO,膜层硬；化学和物理抵抗,性高,方阻大；透过率偏低,AZO,原料易得，成本低，无毒，,易于实现掺杂，光学性能,好,膜层偏软，镀膜后不能钢,化；产品蚀刻后存放时间,短,THANK YOU!,