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平面顯示器所使用的玻璃基板之材料，有主要成份為二氧化硅(SiO2)、氧化硼(B2O3)和氧化鋁(Al2O3)中含堿土類金屬氧化物RO，以及含堿金屬氧化物R2O等兩大類。

因平面顯示器的種類、應用領域和驅動方式不同，而使用不同尺寸的玻璃基板材料，分格式或格子式(Segment)的扭曲向列型(TN)面板)的蘇打石灰玻璃。

簡單矩陣式的扭曲向型和超扭曲向列型(STN)之面板的玻璃材料是蘇打石灰玻璃和中性硼硅酸玻璃(Neutral Borosilicate Glass)。

玻璃基板的材料及其特性

玻璃的溫度以及尺寸的關系

若玻璃基板加熱于成膜溫度，則因因熱收縮效應而產生尺寸減小，薄膜組件因成膜制程和圖案化制程來1回反復操作，而使機板發生熱收縮，并影響圖案的精密度，也影響到組件的特性。

熱處理玻璃機板

熱處理玻璃機板和未熱處理玻璃基板熱收縮變化圖:

目前改善熱收縮的對策有使用高耐熱性的玻璃材料或預先退火熱處理，以得高的尺寸安定性玻璃基板。

玻璃機板材料的種類不同有所差異#p#分頁標題#e#

1.蘇打石灰玻璃：成長堿金屬溶出防止膜于基板表面，利用化學氣相沉積法或化學液相沉積法。

2.非堿金屬硼硅酸玻璃和非堿金屬鋁硼硅酸玻璃：此類玻璃的堿性金屬成份的含有量少0.1%的重量百分比，扭曲向列型和扭曲向列型，其玻璃基板堿性金屬成份溶出量的容許是0.3%，高信瀨度的要求值在0.2%以下。

3.中性硼硅酸玻璃：一般指玻璃基板中堿金屬含有量小于蘇打石灰中的50%，調節其成份并使其成中性化，則可大幅地減少堿金屬離子的溶出。

在TFT制程中，因為金屬或氧化物的薄膜在進行蝕刻工程時，均會使用到不同的酸性和堿性的溶液，故玻璃基板材需考慮到其對各種蝕刻液的化學藥品耐久性。

玻璃化學藥品耐久性則有耐水性、耐酸性和耐堿性等三大項目。

1.耐水性意指基板置于90度c之離子交換水中保持40小時，并測量其前后單位面積之重量變化的特性，依玻璃種類的蘇打石灰、非堿性金屬和中性硼硅酸之順序。

2.耐酸性是把基板置于95度c而濃度為0.01N的硝酸水溶液中保持20小時，并測量其前后單位面積之重量變化的特性，依玻璃種類的蘇打石灰、非堿金屬和中性硼硅酸之順序。

3.耐堿性是把基板置于80度c的堿性蘇打水溶液中保持1小時，并測量其前后單位面積之重量變化的特性，依玻璃種類的蘇打石灰、非堿金屬和中性硼硅酸之順序。

表性玻璃基板在各種藥品中浸泡時，單位面積的重量減少之化學耐藥性或耐久性比較。

一般制程中在基板上均會成長SiO2、ITO、SiN和Cr等功能性或結構性的薄膜，這些薄膜都應有良好的和強固的附額著力，在簡單矩陣式液晶面板之材質，為鍍有SiO2膜的蘇打石灰玻璃，在主動式矩陣式液晶面板之材質，為鍍有ITO膜的非堿金屬玻璃和中性硼硅酸玻璃。

在整個制程中，因為金屬或氧化物的薄膜在進行蝕刻工程時，均會使用不同的酸性和堿性的溶液，故在玻璃基板材料需要考慮到其對各種蝕刻液的話學藥品耐久度在整個制程中，因為金屬或氧化物的薄膜在進行蝕刻工程時，均會使用不同的酸性和堿性的溶液，故在玻璃基板材料需要考慮到其對各種蝕刻液的話學藥品耐久度。

玻璃基板的制作技術

液晶平面顯示器用之玻璃基板的制作技術，因為其材料的成份和一般玻璃得制造過程以及其要求項目是有些不同的。#p#分頁標題#e#

*其制造方法為直接吹氣成型或吹玻璃法、模型成型法和裝飾法。

*目前平面面板顯示器用之玻璃基板的制造方法，有流動床法、溶融向下曳引法、化學氣相反應法、在曳引法。

其中流動床法因具有低成本的量產型成形而占有優勢。

如下圖所示，流動床法適用于制作蘇打石灰玻璃、低堿金屬玻璃和非堿金屬玻璃，溶融法以非堿金屬玻璃為主，向下曳引法則是以鋁硼硅玻璃為主，化學氣相反應法應用于合成石英，而在曳引法則是用于制作低堿金屬玻璃和非堿金屬玻璃。*流動床法為英國畢盧金頓‧布拉扎斯公司所開發的方法，乃是在溶融錫表面上將溶融玻璃水平式拉曳成板狀基板，一般適用于大板型量產之蘇打石灰玻璃板的制造。

溝漕式向下曳引法是將溶融玻璃垂直式向下拉曳成平板狀基板，孔口端的表面成凹凸狀影響基板平坦性，而需要再進行研磨工程。

溶融向下曳引法為美國康寧公司所開發的方法，其方法是由溶融之兩測垂直方向流下，而形成平坦狀玻璃基板。在曳引法為日本Hoya& Nippon Sheet所開發的技術，其方法是將溶融玻璃制作成母板玻璃，再將母板玻璃送到加熱爐，使其呈軟化玻璃，并延壓成型為薄狀玻璃基板，此一方法容易進行玻璃的替換，可適用于連續性的生產規模。

化學氣相反應法則應用于石英玻璃基板，其方法為四氯化硅、氧氣和氫氣等反應性氣體，進行化學反應后形成玻璃錠，再將此一玻璃定進行刀切割加工成需厚度的基板材。

在玻璃量產化技術擴大時，所可能面臨到的問題有槽窯爐及引出量方式的設計、成形槽放大比例而槽體受力大，機械其需維持、白金倒槽的設計、垂直退火距離增加而廠房設計高度也增加而廠房設計高度也增加、熔爐高度增加造成操作和維護上不易、玻璃寬度增加而退火爐寬度也增加。

流動床法為英國畢盧金頓‧布拉扎斯公司所開發的方法，乃是在溶融錫表面上將溶融玻璃水平式拉曳成板狀基板，一般適用于大板型量產之蘇打石灰玻璃板的制造

溝漕式向下曳引法是將溶融玻璃重直式向下拉曳成平板。

溶融向下曳引法為美國康寧公司所開發的方法，其方法是由溶融之兩個垂直方向流下，而形成平板狀的玻璃基板..

再曳引法為日本Hoya&Nippon sheet所開發的技術，其方法是將溶融玻璃制作成母板玻璃，再將母板玻璃送至加熱爐，使其程軟化玻璃，再將其壓成薄板。#p#分頁標題#e#

化學氣相反應法應用于制造多晶硅用的石英玻璃基板，其方法為CCl4、O2、H2，等氣體，進行化學反應后形成玻離錠，再將其切割形成基板。

玻璃基板的后段加工技術及其特性

玻璃基板的制造流程，可分為溶融成形工程和就客戶要求尺寸之后段加工工程，前段工程是制成母片玻璃，而后段工程則是切割和表面研磨等母片玻璃的后續處理。

平面顯示器的玻璃基板的特性要求有:

1.輕、薄、平坦、大型化

2.化學耐久性

3.熱穩定性

4.玻璃質量好

玻璃基板形狀而言，其厚度由最初的1.1mm逐次地演變為0.7mm、0.5mm、乃至于0.4mm的極薄限度值，其從外形尺寸則以300mm對角的形狀較多，一般所用的玻璃基板厚度，因顯示面積的大小、機械的強度和規格需求等因素有所變化。

在TFT-LCD整個制程中，因為玻璃機板上要制作微細的圖案之薄膜組件，而其表面之缺陷是必需避免的，在玻璃表面上，若存在有刮痕、污物、凹凸和異物附著等缺陷的話，則薄膜的密著性列化和電極配線的斷線等問題將會產生。

就玻璃基板表面所容許的凹凸質而言，其表面粗糙度的容許值，隨主動式矩陣型、扭曲向列型、超扭曲向列型和鐵電液晶型，分別地是100~150A、200~300A、200~300A和200~300A。

玻璃基板材料技術發展趨勢，為基板大型化、輕量化、低成本化以及高自動撿查高效率化。

為求大量生產以便求降低成本，而有不同世代的玻璃尺寸被設計而出來，玻璃基板尺寸的大小會影響到可截取玻璃的片數，而尺寸標準化成為一種重要的課題。#p#分頁標題#e#

因筆記本電腦和攜帶式信息用之LCD面板對輕量化有強列的要求，輕量而有強度的玻璃基板成為重要的項目。

因LCD面板制造廠商的成本控制和考慮，而要求低價格化零組件，因而玻璃制造商因應這一個趨勢，未來若能開發出不需要在經過熱處理和研磨工程的素玻璃和母片玻璃，直接進行TFT階段的生產則有效達到低價格化。

不同世代玻璃面板之切割率

第三代玻璃面板(550x650)/3.5代世代玻璃基板(650X830)

切割片數