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LCD 簡介

LCD 簡介. 液晶 驅動原理 , 顯示原理 分類 TN 與 STN 比較 製造流程 液晶顯示器結構 液晶 , 玻璃 ,PI, 偏光片 面板設計參數. 光電特性名詞說明 Vth,Vsat,CR,Response Time, View Angle Panel 與液晶物性關係 產品開發流程. 面板產品課 陳佳興 10/3. 扭轉型 (Twist Nematic: TN )--1971. 超扭轉型 (Super Twist Nematic: STN )--1984.

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Presentation Transcript

  1. LCD簡介 • 液晶 • 驅動原理, 顯示原理 • 分類 • TN與STN比較 • 製造流程 • 液晶顯示器結構 • 液晶, 玻璃,PI, 偏光片 • 面板設計參數 • 光電特性名詞說明 • Vth,Vsat,CR,Response • Time, View Angle • Panel與液晶物性關係 • 產品開發流程 面板產品課 陳佳興10/3

  2. 扭轉型(Twist Nematic:TN)--1971 超扭轉型(Super Twist Nematic:STN)--1984 雙層超扭轉型(Double Layer STN:DSTN)--1987 光相補償超扭轉型(Film STN:FSTN or RFSTN)--1988 液晶 顯示器 強誘電型(Ferro-electric Liquid Crystal:FLC)--1980 固態薄膜LCD(Polymer Dispersive LC:PDLC)--1988 其他：DS(Dynamic Scattering) PC(Phase Change) GH(Guest Host) ECB(Electrical Control Birefringence) 液晶顯示器 液晶顯示器(LCD)包含面板(Panel)與模組(Module)

  3. 加熱 加熱 冷卻 冷卻 何謂液晶 固態晶體 Anisotropic 液晶相 Mesomorphic 液相 Isotropic • 液晶的種類 • 向列型液晶(Nematic LC) • 層列型液晶(Smectic LC) • 膽固醇液晶(Cholesteric LC)

  4. 偏光片 光源 偏光片 偏光片

  5. 顯示原理

  6. 驅動原理

  7. STN構成 光經液晶層旋轉再經偏光片而穿透

  8. 分類  依液晶分子扭轉程度 TN, HTN STN, FSTN  依光源區分 反射式, 穿透式, 半透式  產品分類 Yellow/Blue Mode Gray Mode B/W Mode

  9. 應用分類 反射式 半透式

  10. 前製程流程 ITO 玻璃 精密 洗淨 光阻 塗佈 光阻 預烤 曝光 顯影 光阻 固烤 PI膜 固烤 PI膜 塗佈 TOP 固烤 TOP 塗佈 精密 洗淨 去光 阻劑 蝕刻 印點 Spacer 散佈 定向 精密 洗淨 組合 壓著 固烤 印框 預烤

  11. 後製程流程 切割 液晶 注入 封口 UV 照射 Cell 洗淨 目檢 電測 貼片 裝檢 OQC 檢查 包裝 入庫

  12. STN結構 ITO玻璃 PI膜 Gap spacer 液晶 框膠 導電 spacer seal spacer 偏光片

  13. 玻璃 導電玻璃:ITO(Indium Tin Oxide)氧化銦錫 ITO: 30,20 OC: SiO2(150A° ) 素玻璃: 鈉玻璃 硼玻璃

  14. 玻璃種類 化學組成(wt%) 歪點(℃) 熱膨脹係數(ppm/℃) 密度 (g/cm3) SiO2 B2O3 Al2O3 RO Na2O 鹼石灰玻璃 Asahi (AS) 72.5 --- 2 12 13.5 511 8.5 2.49 Asahi (AX) 72 9.5 5 7 6.5 527 5.1 2.41 NEG (BLC) 71 13 6 3 8 535 5.1 2.36 無鹼 玻璃 Corning (7059) 49 15 10 25 --- 593 4.6 2.76 Asahi (AN 635) 56.5 6 11 26.5 --- 635 4.8 2.77 NEG (OA 2) 56 6 13 24 --- 650 4.7 2.7 石英 玻璃 Corning (7940) 99.5 --- --- --- --- 990 0.55 2.20 Asahi (AQ) 100 --- --- --- --- 1000 0.6 2.20 素玻璃種類與成分 RO：土類金屬酸化物

  15. PI(Polyimide) 組成

  16. 定向(Rubbing) 定向密度R= *D*rps stage speed D=roller直徑(130mm)

  17. 定向(Rubbing)

  18. PI選用

  19. 化學名稱 含有量(%) 化學結構式 Epoxy 樹脂 60 CH2 - CH - R - CH - CH2 O O 銨 10 H2N - R‘ - NH2 添加劑 20 無機充填劑及其他 溶劑 10 框膠 -- 成份

  20. Micro-Pearl SP 概要 • Micro-Pearl SP • 透明真球形硬質塑膠微粒子 • 均一粒子徑分布 • 良好耐熱性、耐寒性、耐藥性 • LCD Spacer 的特色 • Lot 間粒子徑分布小 • 維持Cell gap穩定 • 耐熱性、耐寒性 • 200~-40℃溫度範圍內維持其支持機能 • 適度硬度 • 避免對 PI 或 CF 造成傷害

  21. 偏光片的評估項目 • 光學性能: • 對比 . 3D . 顯示效果 .偏光度 • .透過率 • 信賴性: 高溫高溼 . 高溫 . 偏光度 . • 透光率 . dEAB . 外觀

  22. LCD顯示面板參數 • ITO玻璃 • 阻值、厚度 • 液晶層 • Δn、Cell gap - d、Twist angle • Vth、陡度、反應速度、溫度特性、頻率效應 • PI預傾角 • 偏光板 • 偏光度、穿透率、色相、厚度、耐候性

  23. ITO 玻璃 • 考量項目 • 製品總厚度 • 受限於模組組裝時，須符合Light Guide、鐵框等Housing的高度 • ITO阻抗 • IC驅動能力 • IC著裝面阻抗值 • 餘影問題 • 對應項目 • 總厚度(FSTN) • 1.10t → 2.8 mm • 0.70t → 2.0 mm • 0.55t → 1.7 mm • 0.40t → 1.4 mm • ITO阻抗 • COG → 20Ω/□ • TAB → 30Ω/□ • 文字型 →80Ω/□

  24. 液晶Cell條件 • 考量項目 • 顯示畫素 • 光電特性規格 • 應用範圍 • 廣溫操作(手機) • 一般溫操作(PDA) • 對應項目 • 區分Duty數 • Twist角度、d/p 值 • Δnd值(Δn) • 液晶評估資料庫建立 • 產品特性資料庫建立

  25. 光電特性規格 • 評價項目 • 操作電壓 • 對比度 • 反應速度 • 視角特性 • 溫度特性 • 頻率特性 • 評價目的 • 基本特性掌握 • 確保顯示品質 • 模組驅動模擬

  26. 光電特性 T-V Curve B2 透過率 B1 90% 10% Vth Vsat 驅動電壓 對比(CR)=B2/B1

  27. 對比 VS 電壓 對比 電壓下限 V-ΔV 最佳電壓 V 電壓上限 V+ΔV

  28. 視角 Z(=0) Y’(=180) (=90) 12”  X(=90) 3” (=90) X’(=270) (=90) 9” 0  對比會隨視角的改變而改變 視角定義 =0, =90為 6 點鐘 Y(=0) 6” (=90)

  29. 反應速度(Ton, Toff) 電壓 時間 電壓On 電壓On 電壓Off 穿透率 10% 90% 時間 Ton Toff

  30. LCD Panel特性 vs 液晶的物性 液晶 LCD 操作溫度範圍 轉移溫度 Tni 底色 n 驅動電壓  Duty TN, STN 對比 陡度 反應速度 黏度, Cell Gap

  31. IC driver 驅動電壓 Panel Vop Duty,Bias Von& Voff Duty, Bias, Vop

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