旭興産株式会社
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ガラス基板について

ガラス基板とは?

   液晶テレビ(LCD)、プラズマテレビ(PDP)、ノートパソコン、携帯電話などの平面ディスプレイ(FPD)を始め、薄膜太陽電池、有機EL(OLED)照明など様々な平面状光学素子を作る元になる板ガラスのことです。窓ガラスなどに使われる板ガラスとは成分が異なっています。また、液晶用とプラズマディスプレイ用、太陽電池用でも成分が異なります。
   ガラス基板の製法としては、通常の窓ガラスと同じように溶融したガラスを水平に取り出すフロート法と、垂直方向に下に取り出すフュージョン法があります。このようにして作られた、ガラス板を顧客仕様に合わせて切断したものをマザーガラスといいます。
   このガラスは、表面研磨などの処理をされた後出荷のために箱詰めされます。ガラス基板を箱に詰める装置をパッカー、パネルに積む装置をスタッキングマシーンといいます。ガラスの厚さはプラズマ用で通常2.5mm、液晶テレビ用で0.7mm、ノートパソコン用は0.5mm程度です。携帯電話用では更に薄くなってきています。汚れや、傷は製品の欠陥になるため、保持できる部分は限定されます。このため、ガラス基板のサイズが大きくなると、取り扱いの困難さが増大します。また、輸送時の破損を防ぐためにも梱包形態が重要になります。第5世代程度(下記表参照)までのガラス基板は、隙間を開けて箱詰めされましたが、第6世代以降の大型ガラス基板はガラスとガラスの間に紙やフィルムなどの合紙を入れて、ガラスに傷がつかない様にしながら重ねて傾斜したパレットに積みます。このため、パッカーやスタッキングマシーンには大型の多関節ロボットや専用のユニットを使用します。
   パネルメーカーなどでこの箱やパレットからガラス基板を取り出します。取り出されたガラス基板は、カセットと呼ばれる容器に入れられます。第6世代以降のカセットは主として多数のワイヤーを張ってガラス基板を支えるワイヤーカセットが使われます。このカセットの状態で製造ラインに供給されます。このカセットからガラス基板を1枚ずつ取り出し、処理装置に供給するとともに、処理したガラス基板を取り出す装置をローダー・アンローダーといいます。この装置には双腕型のロボットが使われ、処理装置からの取り出しと、供給を続けて行います。

ローダー・アンローダー

ハンド部


マザーガラスサイズ

   ガラス基板用のマザーガラスのサイズが年々大きくなっています。これは、使われる用途が、電卓から、パソコン、テレビ用になり、さらに現在はテレビ用の最大サイズが100インチを越えるほど、だんだん大きくなるとともに、コストダウンのために1枚のマザーガラスから取れる製品の数を増やすためです。このマザーガラスのサイズは世代という表現で、大体の大きさを表しています。

下記に大体の大きさの変遷を示します(TFT液晶用ガラス基板の場合)。

第1世代
300×400
第2世代
400×500 1996年ごろから
第3世代
550×650 1998年ごろから
第4世代
680×880 または、730×920 2000年から
第5世代
1000×1200 または1100×1300 2002年から
第6世代
1500×1800 2003年から
第7世代
1900×2200 2005年から
第8世代
2200×2400 2006年から
第9世代 2400×2800? 現状計画なし
第10世代 2850×3050 2009年から
第11世代 検討されたが実施は見送り?

   2013年現在、テレビ用は第8世代(8.5世代を含む)と第10世代のガラス基板で製造されています。第10世代になると、従来のカセット搬送では重量が重くなりすぎるため、1枚ごとに搬送する枚葉搬送が主体となります。当社では枚葉搬送のための、エア浮上搬送コンベア、高速リフターを開発しています。また、第9世代以降では装置が大きくなりすぎ、分割しなければ道路輸送ができないなどさまざまな問題があります。
   近年、テレビ向けの日本での生産はコスト的に合わないため、次第に中国での生産に移ってきています。現在、日本国内では携帯電話用とモバイル端末向けが主力となっており、主に第4〜6世代のガラス基板が使われています。スマートフォン用としては、日本メーカーが技術的に優れている高精細液晶が中心ですが、韓国サムスンが生産している有機EL(OLED)に対抗し、高精細の有機EL(OLED)の開発、生産も進められています。



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