7.TFT-LCD所用材料

第五章 洁 净 技 术
第一节 洁净工程 第二节 净化室出入步骤 第三节 洁净区着装要求 第四节 操作间不良工作现象
[ COF Type ]
[ COG Type ] Bumper 将Chip直接安装在 LCD Panel上的这种 方式没有Assembly过程, Bumping后直接 在Tray处packing后供给客户.
COG( Chip On Glass) :采用在Panel Pad上直接安装 chip的方式. ■ 优点 1.无Tape : 成本节约效果大
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第四章
TFT-LCD所用材料
第一节 液晶 第二节 玻璃 第三节 彩膜
第四节 偏光片
第五节 Backlight 第六节 Driver IC
LCD 材料构成图
第一节 液晶
A.定义
固态（晶体）
液晶态
液态
气态
在一定温度范围内，既具有各项异性晶体所具有的双折射性， 又具有液体流动性的物质状态，被称为液晶态。 液晶态是介于晶体和液态之间的一种状态，有人称之为物质 的第四种形态。
颜料 1.0 ~ 3.0 ㎛ 优秀 250℃, 1h 非常优秀 不好
第四节 偏光片
4.1 偏光片的偏光性能
主要性能指标：偏光度和透过率
即保持偏光度又可提高透过率的途径： ⅰ、改良PVA膜的延伸条件； ⅱ、作为附带机能的有关材料的改善。
各种偏阵片的光学特性表
偏阵片 染色系 单体 40％ 平行 31％ 垂直 0.20％ 偏光度 95.36％
光源的细径化 导光板的薄型化
小型(14英寸以下): 10,000小时 大型(15英寸以上): 50,000小时 亮度维持率 50%以上(寿命末期)
长寿命 低亮度低下
5.6 Backlight各组成部件介绍
Protection sheet (保护板) 上 Prism sheet (上棱镜片) 下 Prism sheet (下棱镜片)
生产厂家
旭硝子 日本电气硝子
浮法 拉伸法 无源矩阵 （STN-LCD）
生产方法
用途
B.TFT-LCD用玻璃的主要性能
1) 低比重性
2) 耐药性 3) 热稳定性 ⅰ、在玻璃制备时预先进行热处理（退火）； ⅱ、使用转变温度高的玻璃，提高玻璃基板形变温度的下限； 4) 平坦度 翘曲度、起伏度、平滑度 5) 缺陷特性 表面缺陷和内部缺陷 6) 硬度 400～550kgf/mm2之间 7) 耐高温性 达到650℃以上 8) 量产性 适于大工业生产
LSI Chip
: 不良减少(原材料不良的大部分Tape)
2.无Assembly 工艺 : TAT节俭效果大 ■ 缺点 1.Bumper Uniformity被定位成重要的factor,所以
工序管理是重要的point
2.Rework 的难度大
TCP (Tape Carrier Package)
COF (Chip on Film)
LCD Controller
Source driver
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Source driver
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gate driver
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VGA Card
gate driver
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COG (Chip On Glass)
外观形态
存在形式 安装形态
TCP的组装状态 连续被卷入Reel里
COF的组装状态 连续被卷入Reel里
Bumped Chip状态 装在Tray里
IC
IC
IC
应用
LCD驱动 以生产大型TFT LCD为主
LCD驱动 以生产大型TFT LCD为主
LCD驱动 以生产小型LCD为主
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■Gate Driver IC : 为TFT Gate ON/OFF供给电压
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6.2 TCP COF Vs COG
[ TCP Type ]
Base Film
Copper
LSI Chip
Bumper
Adhesive Flex hole area Solder Resist
第三节 Color Filter
染色法
电沉积法
颜料分散法
印刷法
制作工艺
着色剂 Film Thickness 色 特性 耐热性 耐光性 大型化的可能性
染料 1.0 ~ 2.5 ㎛ 非常优秀 180℃, 1h 普通 优秀
颜料 1.5 ~ 2.5 ㎛ 普通 250℃, 1h 非常优秀 普通
颜料 1.5 ~ 2.5 ㎛ 优秀 250℃, 1h 非常优秀 优秀
B.分子结构
F tail
β
μ
director
mesogenic group polar terminal group
C.主要性质
. 光学异方性 (birefringence anisotropy) : Δn = n∥- n⊥
n⊥ n∥
cx = c / nx
折射率的椭球表示…
ne
nz
nx
ny
nx = ny< nz
.电学异方性(dielectric anisotropy) : Δε = ε∥-ε⊥
Polar Terminal group : -CN, -F, -CF3, -OCF3, -Cl,-CH3 …
F
posi
F
F
F
nega
电场
第二节 玻璃
A.LCD用玻璃基板的种类及特征
L C D所用玻璃基板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TN及STN LCD上 无碱玻璃 以无碱硅酸铝玻璃(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
一般碘素系
41％
34％
0.06％
99.82％
高对比度碘素系
42％
34％
0.02％
99.94％
4.2 偏光片的分类
偏 阵 片
聚乙烯醇/碘素系（高分子薄膜型）
二向色性有机染料系 其它
碘素系偏阵片的光学特性（透过率和偏光度）较优，染料系偏 阵片的耐久性等较好。一般单片偏阵片的透过率约在 38～48％之间 变化。
项 目 面亮度 光 学 特 性 及 电 学 特 性 面亮度 均一性 色再现性 照光特性 温度特性 效率性 功耗 重量,尺寸 其 它 寿命 要求特性 高亮度 (CRT水平以上) 亮度均一 高色再现性 连续照光功能 低温亮度稳定 高效率光源 高效率点灯装置 低功耗 薄型化，轻量化 现 况
小型(14英寸以下):2000 cd/m2 大型(15英寸以上):6000 cd/m2 均一度 85%左右 需要使分光分布与彩膜分光透过率吻合 照光范围 100~30%(或 5:1) 功能保证 0~60℃ 急速稳定 3 Min 低功耗 减少发热
C.发展趋势 液晶显示器趋势
轻量 薄型化 广视角 高亮度
Fra Baidu bibliotek
要求玻璃基板
更薄 更轻 更亮 更耐用 适于生产 更便宜 厚度1.1mm→0.7, 0.5 mm 密度则从2.7g/cm3→2.3g/cm3，厚度降低 光透性 化学安定性，内部缺陷 热膨胀系数低（利于COG技术应用），Sag小，机械强度大 降低生产成本
第五节 Backlight
5.1 什么是Backlight ?
■ Backlight向Panel供给适合的(要求规格)光的主要部品 ■ 要求的规格 ▶ Brightness (亮度) ▶ Uniformity (均一性) ▶ 信赖性(寿命, VIB:震动, SHOCK:冲击,高温高湿,低温动作, 等 ..) ▶ 画面品质 (MURA, 漏光, 白/黑点,等等) ▷ More Lignt (更轻) ▷ More Slim (更薄) ▷ More Chip (更便宜)
LGP(导光板)
Diffuser sheet (扩散板) Dot Pattern Reflector sheet (反射板)
CCFL(灯)
Lamp reflector (灯反射板)
Back cover(后金属盖)
第六节 Driver IC
6.1 Driver IC 功能
■Source Driver IC : 为驱动液晶提供电压
碱玻璃 化学成分（碱含量） 软化点（℃） 热膨胀率（×10-7/k） 密度（g/cm3） 13.5 510 85 （50—350℃） 2.49 旭硝子 日本板硝子 Center硝子 浮法 无源矩阵 （STN-LCD） 低碱玻璃 7.0 535 51 （50—380℃） 2.36 无碱玻璃 0 593～667 37～48 （0—380℃） 2.49～2.78 康宁（7059/1737） NH（NA45/NA35） 旭硝子（NA635） 日本电气硝子(OA2) 熔融法、拉伸法 对辊压延法、浮法 有源矩阵 （TFT-LCD）
5.2 Back Light Unit 的构成
[ Notebook PC用 Backlight ]
[ Desktop PC用 Backlight]
5.3 Backlight的分类 ★ 背光源种类 ⅰ 冷阴极管荧光灯（CCFL） ⅱ 发光二极管（LED） ⅲ 电致发光（EL）
★ CCFL背光源的分类
ⅰ 直下式背光源 ⅱ 侧灯式背光源 ⅲ 面状光源
5.4 各类CCFL Backlight的比较
导光板方式 平板方式 优 高亮度(使用多个光 源) 发光面宽 点 面发光容易 楔型方式
(a) 直下型
直下型
能够实现薄型化(低功耗)
(b) 平板方式
缺 薄型化困难.
面发光复杂.
(c) 楔型方式
点
功耗大.
5.5 Backlight的要求性能