TFT-LCD玻璃氣泡缺陷對(duì)策

穆美強(qiáng) ，黃志軍 ，嚴(yán)雷 ，李青 ,2

（1.鄭州旭飛光電科技有限公司，河南 鄭州 450000；2.平板顯示玻璃技術(shù)和裝備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050035）

0 引言

氣泡是各種玻璃生產(chǎn)中常見(jiàn)的缺陷之一，是明顯可見(jiàn)的氣體夾雜物。圖1為液晶玻璃生產(chǎn)中形成的氣泡缺陷，不但影響玻璃制品外觀，且可能影響玻璃制品的使用特性，減少或消除玻璃中的氣泡缺陷始終是玻璃生產(chǎn)從業(yè)人員面臨的技術(shù)任務(wù)。

圖1 顯微鏡下液晶玻璃的氣泡缺陷

1 氣泡缺陷來(lái)源及分類

1.1 氣泡缺陷來(lái)源

氣泡的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，正常情況下玻璃配合料在窯爐融化過(guò)程中釋放出大量的氣體，這些熔存氣體一部分在高溫熔解過(guò)程中被排出，未排出的熔存氣體在經(jīng)過(guò)澄清區(qū)基本完全脫出，不能完全脫出的氣體在玻璃板內(nèi)形成氣泡缺陷。

1.2 氣泡缺陷分類

1.2.1 澄清不良?xì)馀?/p>

配合料在熔化過(guò)程中釋放出大量的氣體，在窯爐內(nèi)玻璃液環(huán)流不穩(wěn)定、澄清溫度低或澄清溫度不穩(wěn)定（波動(dòng)）及澄清劑用量不合適的情況下，導(dǎo)致一些氣泡沒(méi)有完全逸出，或是由于澄清平衡被破壞，使熔解在玻璃液中氣體重新析出氣泡，這種氣泡稱為澄清不良?xì)馀荨?/p>

1.2.2 二次氣泡

玻璃液均化降溫過(guò)程中，溫度梯度設(shè)置不合理，可能導(dǎo)致溶解在玻璃中的氣泡重新析出，形成氣泡，此氣泡多產(chǎn)生于通道管壁。

1.2.3 空氣卷入氣泡

由于工藝設(shè)置不合理或機(jī)械問(wèn)題，導(dǎo)致在通道的自由液面卷入空氣，產(chǎn)生氣泡。

1.2.4 析晶掉落泡

三相交界部位的析晶掉落，進(jìn)入玻璃液，形成氣泡。

2 氣泡缺陷特征分析

2.1 澄清不良?xì)馀?/h3>

澄清不良?xì)馀荽笮∫话阍?～3 mm之間，在玻璃板上的距離及深度無(wú)明顯規(guī)律，此類氣泡的CO2氣體成分含量較高，一般在30%以上，同時(shí)含有一定量的N2和SO2，如表1分析組分所示。

表1 樣品氣泡氣體組分分析結(jié)果

2.2 空氣卷入氣泡

此類氣泡通常由于工藝設(shè)置不合理或機(jī)械問(wèn)題導(dǎo)致自由液面空氣卷入，產(chǎn)生氣泡；此類氣泡N2含量較高，通常也含有Ar，如表2氣泡組分分析所示。

表2 樣品氣泡氣體組分分析結(jié)果

2.3 析晶掉落氣泡

此類氣泡位置及深度無(wú)明顯規(guī)律，大小基本為＜0.5 mm以下的氣泡為主，基本以激發(fā)形式出現(xiàn)，部分伴有錫析晶或鉑金析晶出現(xiàn)。

3 氣泡缺陷控制對(duì)策

氣泡缺陷控制以合適的窯爐溫度梯度及相對(duì)穩(wěn)定的工藝狀態(tài)為前提，工藝關(guān)鍵參數(shù)控制穩(wěn)定性為基礎(chǔ)。

（1）窯爐區(qū)：窯爐空間溫度一旦確定，將長(zhǎng)期穩(wěn)定在設(shè)定值上下區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，空間內(nèi)的溫度過(guò)高或過(guò)低將影響窯爐內(nèi)氣體量的波動(dòng)；窯爐內(nèi)玻璃液流動(dòng)的不穩(wěn)定，影響氣泡的正常排出。

（2）澄清區(qū)：澄清區(qū)溫度避免過(guò)快調(diào)整，因?yàn)闅馀菰诔吻迮懦鰰r(shí)是相對(duì)勻速的。

（3）自由液面區(qū)：自由液面設(shè)置合適溫度，避免溫度增長(zhǎng)過(guò)快生長(zhǎng)析晶，且需對(duì)析晶進(jìn)行及時(shí)清理，防止析晶掉落，造成析晶掉落氣泡。

4 結(jié)語(yǔ)

控制玻璃生產(chǎn)中的氣泡缺陷是一個(gè)系統(tǒng)工程，當(dāng)氣泡缺陷持續(xù)高發(fā)時(shí)，首先要采集數(shù)據(jù)、再具體分析原因，通常采集的數(shù)據(jù)包括：氣泡大小、深度、距離等，同時(shí)針對(duì)氣泡缺陷的氣體成分具體分析，以此判斷氣泡產(chǎn)生的來(lái)源，從而制定具體方案。