LCD材料特性.ppt

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信利半导体研发中心交叉培训教材课程名称课程名称LCDPANEL材料基本特性材料基本特性课时控制课时控制1.5小时小时编写人：

钟平洪编写人：

钟平洪1信利半导体研发中心交叉培训教材课程安排课程安排第一部分：

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性第二部分：

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LCDPANELBLCDPANELB线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性第三部分：

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LCDPANELCLCDPANELC线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性第四部分：

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LCDPANELLCDPANEL后工序用的主要材料基本特性后工序用的主要材料基本特性2信利半导体研发中心交叉培训教材第一部分：

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性1111、ITOITOITOITO导电玻璃导电玻璃导电玻璃导电玻璃（1111）随着FPD的发展和进步，ITO透明导电薄膜是LCDPANEL制程中非常重要的技术项目，其薄膜的物理特性将深深地影响到最终产品显示镜的画质和其价位。

ITO薄膜的主要功能在于它不仅仅是极佳的电极材料，而广泛用于FPD，同时它也具有发热、热反射、电磁波防止和静电防止等各种不同的用途。

由于ITO薄膜具有很高的透明度和导电特性，液晶显示元件的运用、发展也就由被动式矩阵驱动TN、STN液晶显示器推向主动式矩阵驱动薄膜晶体管TFT液晶显示器，并更加发展至所谓新世代的显示器-有机电致发光显示器（OLED），无论地如何发展而ITO薄膜的重要性并无任何改变。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性1111、ITOITOITOITO导电玻璃（导电玻璃（导电玻璃（导电玻璃（2222）ITO薄膜通常是用ITO靶材通过溅镀法制作而成的。

以n型半导体氧化铟为主成分而掺杂锡所成的ITO的传导电子密度增加为1020-1021个/cm3而比电阻值为10-4.cm，实际上一般的ITO膜中掺杂着5-10wt%的氧化锡。

目前一般ITO的实用规格为TN型的LCD用：

50、80、100、200而STN型的LCD用80、25、15、10，而C-STN（彩色）LCD用10以下。

实际上应视其用途种类而有不同的规格值。

ITO导电玻璃的电阻值分类、表面电阻值表示及主要用途如下表所示。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性1111、ITOITOITOITO导电玻璃（导电玻璃（导电玻璃（导电玻璃（3333）电阻区分表面电阻（）表示用途高电阻200800简单的数位或数字表示时钟、计算器、TOUCH-PANEL等LCD中电阻30200小型文字和简单图形表示（320*64）家用品或家电产品用、游戏机、量测仪器用LCD低电阻（I）1030复杂文字和动态影像表示（640*200）MOBILEPHONE用等（II）10以下高解析度文字、图形和动态影像表示（640*400）PDP、EL、LCD以及COLOE-FILTER之电极材料5信利半导体研发中心交叉培训教材第一部分：

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性1111、ITOITOITOITO导电玻璃（导电玻璃（导电玻璃（导电玻璃（4444）一般ITO透明导电膜（折射率约为1.9）的品质特性需求有低表面电阻（10/）、高的透过率（80-92%/550nm光波）、低比电阻值（1.510-4.cm）、耐热性、耐酸碱性、图案加工性（蚀刻特性和微影技术）、电化学稳定性、膜表面形状（晶粒形态、大小和粗度，粗度越小越好）、低成膜温度（200）、膜附着机械强度、膜厚极其硬度、膜的外观（异物、污点、缺陷和伤痕，缺陷大小）、大面积（300-450mm2）和低成本等。

我们用的玻璃主要是TN型玻璃、STN型玻璃、TFT玻璃基板还没有开始运用。

他们之间的区别在于玻璃基板是否有研磨抛光。

目前这些ITO玻璃的供应商有韩国三星康宁公司、深圳伟光公司、深圳莱宝公司、广州盛诺公司、安徽华益公司等。

在我们公司这种材料的测试周期一般14个月左右，测试是由工艺开发部的A线工程师负责测试的。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（1111）LCD由黑白色显示转向彩色显示从而进入全彩色化时代的竞争局面，而其中的彩色滤光片（COLORFILTER，简称CF）是彩色平板显示器（FPD）中一项关键性的零部件，其成本约占整个PANEL的20-30%左右，经由CF的作用方可将黑白LCD转化为全彩色的。

CF的大型化、低价格化和高性能化（高品质画质、高解析度以及耐久性）成为CF制程一直被探讨的课题。

CF是利用现有技术染色法、颜料分散法、印刷法、干膜法和电著法等制程将红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色分别地涂布于玻璃基板上。

依其着色剂（材）而分为染料和颜料，其中以颜料为主流；而染料（Dye）又可分为染色法和染料分散法，颜料（Pigment）则分为颜料分散法和蚀刻法。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（2222）CF不仅影响着LCD的色特性，而且也大副地左右着LCD的对比度、亮度、表面反射等显示性能。

CF结构的各部分的材料因TN、STN、TFT方式的不同而有所变化，主要构成有：

遮蔽光用的遮光层（BM）；彩色显示用的RGB著色图案（R、G、B）；保护著色层的透明保护膜（O/C）；驱动液晶的透明电极膜（ITO）8信利半导体研发中心交叉培训教材第一部分：

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（3333）玻璃基板CFCF基本结构之一基本结构之一9信利半导体研发中心交叉培训教材第一部分：

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（4444）R、G、B的厚度一般是1.1um左右，而R、G、B之间的间隔约为10um即BM的宽度，O/C的厚度一般是1.8-2.8um，它是耐久性及平滑性好的压克力树脂（AcrylResin）或环氧树脂（EpoxyResin），若是10欧姆方阻的ITO的则ITO膜厚一般是1800左右RGB的色特性取决于彩色油墨的物性，而彩色油墨的色特性则受颜料成分的影响很大，其他用于颜料分散的成分则影响不大；颜料化合物的混合应从色再现性和透过率来考虑且需满足：

1、RGB膜的分光透过率的尖峰值应与RGB等色系数及背光源的亮度线相吻合的；2、RGB的分光透过率尖峰的高度和宽度应决定；光谱透过率尖峰的位置取决于色相和光源的光谱值；色再现性即是CIE色度图中三原色区域的宽度（三角形的面积大小，而NTSC影像三原色的三角形面积以100%为基率），一般个人电脑用的为35-40%，而监视器用的为50-65%。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（5555）CF的明亮度提升的方法之方法有薄膜化（低颜料浓度）和光谱透过波长区域的宽广化两种，而CF的彩度提升的方法有厚膜化（高颜料浓度）和光谱透过波长区域的狭窄化。

一般TFT-LCD的MODULE所使用的背光灯，其频率会在短/中/长波长处出现3个明显的PEAK，根据这三个PEAK所对应之波长（此所谓特定波长）来订定RGB三种颜色之透过率，举例说明：

CF色层435nm545nm610nmR5%以下5%以下72-96%G5%以下72-86%25%B60-80%5%以下5%以下11信利半导体研发中心交叉培训教材第一部分：

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（6666）CF高色纯度，以CIE1931（X，Y，Z）为参考的色度坐标，分别测出R、G、B的（x，y）色度值，根据NTSC、EBU所定义的RGB三颜色的（x，y）色度值。

由RGB三个（x，y）坐标点所构成的三角形面积越大，其所代表的是色纯度（或色饱和度）越高，一般是NTSCEBU=CRTTFT-LCDC-STNLCD，因为TFT或者C-STN的三角形面积最小，所以它们用的CF的色纯度仍需再提升。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（7777）COLORFILTERCOLORFILTER遮光层（遮光层（BLACKMATRIXBLACKMATRIX，简称，简称BMBM）的材料特性）的材料特性彩色滤光膜的遮光层是用作为光的遮蔽功能，以防止入射光的泄漏而影响其色泽性，也就是其目的在于使对比度提高和防止色纯度降低，而于着色画像素间形成此一遮光层，而特性要求为高遮光性和高精密化，其功能的要点如下：

1、将开口部（画像素）以外的部分的背光源的光予以遮蔽，并进而提高LCD的对比度；2、防止遮光层临近RGB次画像素的混色以及防止色纯度的降低；3、防止因表示面背景光的投影效应而造成对比度的下降；4、防止因光电流效应而影响薄膜电晶体信号传送动作的完整性；基于此些因素而要求彩色滤光膜的BM能朝向高的遮光率。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性2222、CFCFCFCF材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（材料基本特性（8888）光学浓度值-OD3.0以上，其含义是入射光强度I0和透过光强度I比值的对数值的倒数，即OD=-log（I/I0）、低的反射率（除玻璃表面反射以外）和微细图案特性等方向考虑，而一般遮光层（一般宽度约为10um，若是金属膜的话，则膜厚为1000-1500）所使用的材料是金属铬（反射率小，玻璃基板密着性优和高的OD薄膜）。

对于C-STN方面来说，TRULY的CFITO玻璃现用供应商有日本的光村公司、深圳莱宝公司、深圳伟光公司。

光村公司是采用印刷法做的CF，生产效率高、色彩鲜艳；而莱宝、伟光公司则是采用蚀刻法做CF、MASK多、效率相对低但线条精度高。

测试周期要2个月左右，测试是由PANEL开发部的工程师负责的，工艺部配合测试ITO酸刻情况。

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LCDPANELALCDPANELA线用的主要材料基本特性线用的主要材料基本特性3333、光刻胶基本特性、光刻胶基本特性、光刻胶基本特性、光刻胶基本特性（感光剂、增感剂、溶