材料性能介绍巳丄 tfci导电玻璃*1 巳l lii1.导电玻璃 导电玻璃,是在普通玻璃的一个表面镀有透明导电膜的玻璃最常用的导电玻璃是氧化铟锡玻璃,通常简称为ITO玻璃根据用途,衬底玻璃的不同,ITO玻璃可分为两种结构,如图所示:ITO膜玻璃衬底SiO2玻璃衬底ITO膜玻璃材料为钠钙玻璃,这种玻璃衬底与ITO层之间要求有一层二氧化硅(SiO2)阻挡层, ?其作用是阻挡玻璃中的钠离子的渗透,以防止对器件性能产生影响玻璃衬底用无钠硼硅玻璃,ITO层结构就可以不必存在SiO2层2. 导电玻璃参数2.1.透光率在可见光范围内的透光率在 80%以上ITO 玻璃的透光率影响因素 ?玻璃材料、ITO 厚度折射率2.2.面电阻ITO膜导电性能采用的指标是方块电阻,用R□表示 ?R□与ITO的体电阻率及ITO膜厚有关如下图是电流平行经过ITO膜层的情形图中,d为膜厚;I为电流;- 为膜层在电流方向上的长度;l2为膜层在垂直电流方向的长度当电流流过上图所示的方形导电膜层时,该层的电阻为: ?R=pLidL2式中,p为导电膜的体电阻率对于给定的膜厚层,p和d可以认为是不变 的定值,当L]=L2时,即为正方形的膜层,无论方块大小如何,其电阻均为定值 p/d,这就是方块电阻的定义,即PR =-□d式中,R单位为:(Q/口)。
□方块电阻通常用四探针测试仪来测定2.3.平整度平整度是指玻璃表面在一定范围内的起伏程度平整度可用 h/L 表示, 为在长度 L 的范围内,表面最高点与最低点的差值为h.如图所示: L ►ITO玻璃基板平整度直接影响着液晶显示器的质量,对STN液晶显示器的 影响更大 ?LCD 的底色LCD 的电压一般TN LCD用玻璃要求平整度小于0.5um/20mm,STN LCD 用玻璃要求平整度小于 0.05um/20mm2.4 机械性能、化学抗蚀与抗热性能 ?导电玻璃整体要有足够的机械强度,易于生产ITO 膜能抗强碱 ,易被酸腐蚀温度升高,面电阻增大与 LCD 相关的不良品: ?对比度不均(uneven contrast)底色(彩虹)(homogeneity/rainbow)化字(blooming)崩、裂( chip glass)公司现有的导电薄膜种类:?ITO 玻璃PET 导电膜液晶材料1. 液晶的基本概念液晶 为一种新的物理相态在 1888 年由奥地利科学家 Friedrich Reinitzer 发现的加热到晶体熔化时, 变化成了乳白色混浊液体, 继续加热乳白色液体则变 成完全透明的液体,降温过程中此现象也同样出现。
用偏光显微镜观察乳白色液 体与一般的液体不同,呈现光学各向异性,即物体内分子有一定程度的有序排列, 这与传统的固体,液体概念不同,被定义为液晶1.2.3. 液晶的技术参数 ?相变温度 (Tsn/Tni)体积电阻率p g.cM)粘度 (CP.S)双折射率差A N域值电压 Vth手性剂 c (dopant)陡度(STEEPNESS) Vs/Vh介电系数 Aw弹性系数 K11 铺展系数/ K22 扭曲系数 /K33 弯曲系数螺距 P PITcHHTP 值:液晶垂直扭曲力温度依赖性、视角依赖性HTP、PITCH、DOPANT 的关系:?HTP*P*C=1液晶的AN、Vth具有加和性吗?有,与配比基本呈线形关系1.2.4 特性的用途: ?① 相变温度 T :要保证在要求的温度范围内整个体系都是向列相,不能有晶析现象出现,也不能有其他相态出现,如近晶相等;② 介电系数△£ :调节△£的大小,以满足用户对阈值电压的要求;③ 光学各向异性△□:调节△ n的大小以满足用户不同盒厚的要求;④ 螺距P:确定盒厚与手性剂添加量的重要参数1.2.5 液晶使用注意事项 ?⑴紫外光的影响破坏C-C键,使高分子C链断裂,影响上述的各项性能;⑵温度的影响液晶对温度的敏感 小于对紫外光的敏感, 在使用过程中要尽量减少液晶受 热时间,要避免加热到更高的温度,如不要高过清亮点 35 度。
⑶环境的影响少量导电物质足够使电阻率下降,因液晶电阻率是在1011 IO12Q /cm2,⑷容器的影响普通玻璃瓶材料是钠玻璃, 玻璃容器存放液晶电阻率会下降最好用硬质玻璃, 一种高硅硼的玻璃液晶保存最好的条件 :密封、避光、干燥、室温与液晶的有关LCD不良品: ?电压漂移消耗电流大反应速度慢视角不宽底色液晶分布不良1.3.偏光片1.3.1特点简介允许一个方向振动的光通过 其他方向的光全部或部分被吸收在垂直光传播路径上振动的光,称为线偏振光偏光车轴其振动的方向即为偏振方向, 就是我们知道的1.3.2.结构保护膜TAC片基 'PVA偏光膜TAC片基'压敏胶层•隔离膜Transmitive反光膜隔离膜 压敏胶层 TAC 片基 PVA偏光膜 TAC 片基Translflective/ Reflective保护膜 偏光板 粘着剂 位相差板 粘着剂 剥离层1.3.2.偏光片的两大派系: ?碘系(Iodine type):高透光率高偏光效率染料系(Dye type):高可靠性可以列出公司使用偏光片的名称 ?偏光片的四种类型全透型半反射型全反射型位相差补偿型还有吗?3M 的 HR 片(激光全息片)1.3.3 偏光片的主要技术指标颜色普通偏光片为灰色,细分为中灰和蓝灰两种,现在有红色、洋红色、蓝色、黄色、紫色、蓝紫色等 偏光片。
偏光度偏光片的偏光度也称为偏光片的偏光效率,其定义为T -IP=(厶A )1/2T +I〃 丄式中 T ,I 分别是自然光经偏光片后,振动方向沿偏光片偏光轴和垂直偏〃 丄光轴方向的透射光光强透光率透光率一般分单体透光率、平行透光率和直交透光率色相色相指偏光片颜色所对应的色坐标值(L*a*b表色系统)有效厚度有效厚度指偏光板的总厚度,包括基片厚度、胶厚度和保护膜厚度特殊性能偏光片,如防闪烁(anti-glare)、防紫外光(anti-UV)、高耐久偏光片等还有其特殊的性能指标与偏光片有关的 LCD 性能:底色对比度 透光率/放射率可靠性综合三种材料性能,影响LCD哪些性能?2. 感光胶(光刻胶)光刻胶又称感光胶,一般由感光剂 (光致抗蚀剂 )、增感剂和溶剂组成感光 剂是一种特别敏感的高分子化合物,当它受到适当波长光照射时,能吸收一定的 波长的光能量,使之发生交联、聚合或分解等光化学反应,使光刻胶改变其性能2.1. 光化学与感光材料(1) 光对感光性物质的作用当光作用于感光性材料时,反应的分子吸收了光能量而引起的化学反应有氧 化,还原分解、加成、聚合、二聚化等但是,光的能量是视其波长而有所不同, 所以光的照射并不一定都能使分子产生这些反应。
其理由是,波长短的紫外光的 光能量大于波长长的可见光线,由此可见,要使其产生化学反应,短波长的光是 有利的光致抗蚀剂所用的感光材料,除了特殊的例子之外,只对紫外光产生化 学感光作用因此,晒版用的光源以采用可射出足量紫外光的炭精灯、水银灯、 荧光灯、氙气灯等为宜2) 光和分子研究由于感光而产生的感光材料的变化作用,就必须弄清楚当原子和分子遇 光时,因吸收其能量所引起的状态变化分子具有三种能量,即转动能、振动能、 电子能分子一旦吸收了光的能量,振动能转动能虽然增大,但以电子激发能量 的增大为最大这是因为电子是从基态的低能级的轨道跃迁至高能级的轨道,所 以电子所获得的能量足以使原子或分子的键断裂,从而可以理解因吸收了光子而 产生分角反应原情形由于电子跃迁,使得分子的能量状态从基态转变为激发状 态,进而又转变为基态原子与分子都因吸收了光而产生电子跃迁的,但这里仅 就分子的情形来考虑现在假设成为感光剂的化合物分子,吸收了从紫外光到要 见光范围里的某一波长范围的光,便引起电子跃迁而受到激发这时,由于分子 结构(电子对配位结合)的不同而对不同波长光的吸收是有选择性的因此,根据 测定紫外光和可见光的吸收光谱,便可以估量该化合物的分子结构,以及借助光 吸收而产生的分子结构的变化。
3)光解作用化合物分子吸收了光能量分解时,分解生成物有时是稳定的化合物,有时是 不稳定的化合物,还有时是离子或游离基的情形在利用化合物感光剂的场合, 光解作用是非常重要的这是因为由光解作用而产生的游离基,能继续引起交联 反应和聚合反应,从而使分子变成巨大的或形成网状结构,呈现了供作感光材料 所需的特性4)光交联 由于光能导致分子分解,或者键的一部分发生开键时,生成的游离基等活化 分子互相键合,或者将其他的分子变成游离基后,使之产生键合反应的例子不少 如果其键合为高分子的架桥情形,称之为光交联反应在感光性树脂方面,借助 光的作用制作制蚀图像时,虽然利用光解反应和光聚反应,但光交联反应物别有 效其理由是,因交联而导致高分子链变成网状结构,它对溶有剂的溶解度变化 是明显的,例如,即使光能量不足和交联率不高,依然可获得优质的图像5)光聚作用早就知道光活化单体遇光便聚合,虽已研究利用光聚作用作为形成图像的手 段,全因得不到好的像质,所以在使用方面没有成功最近用单体和预聚合物(有 某种聚合程度的聚合物)进行光聚,虽然成功地制成了光致抗蚀剂和感光凸像的 有实用价值的图像,但这些都不是纯粹的光聚作用,而是同时使其进行光交联, 希望以此来改善图像质量。
6)光敏作用使感光性物质由于光能量的作用而发生的变化,比该物质分子原先的情况具 有更为敏感的作用,称为光敏作用它分为化学光敏作用和光学光敏作用化学 光敏作用是指在感光性物质原有的感光波长范围内不发生变化,只是感光度有了 提高而已;光学光敏作用是指在其原有的感光波长范围以外,感光度延伸到了新 的波长许多材料都可以用作照相复制的基本材料,只是灵敏度不同而已然而,大 多数材料的灵敏度都不高,包括目前已大量应用的复制影像材料在内例如,某 些工作所需的印制品或蓝图,是用晒蓝图的方法或用重氮法生产出来的晒蓝图 法是利用铁盐曝光后氧化状态的变化,重氮法测利用重氮盐受光以后的分解在 这两种方法中,一个光量子绝不会影响化合物一个以上的分子,而且单一种光量 子往往是不够的,因此,只有使用强光的时候,这些材料才能满意地工作在近 代的电子工业中,在照相成像方面使用了许多种灵敏度低的材料在所有工艺中, 人们熟知的利用银卤化合物作乳剂的照相工艺灵敏度最高银卤化合物乳剂是由 银卤化物晶粒构成的,这些晶粒散布在光刻胶层当中,在光的作用下释出的少量 银原子构成一个核心,在显影时其他的银原子就在其周围聚集,直至达到109倍 的数量。
银卤化物的基本的光化学反应过程,是电子由卤化物离子转换成银离子:Ag++Br—hv Ag0+Br0由于吸收了一个光量子,电子便从卤化物离子中释出,在晶体中徘徊,直到 最后在某一位置上被陷在此位置中,它可能和银离子结合,形成银原子为另 一光量子释出的另一电子,也可能在这同一位置陷入,形成另一银原子正是这 些银群的形成才使显影剂能对晶体施加作用,使更多的银离子还原,构成不透明 地区包含的一个银微粒,这个不透明地区就是所谓的影像2.2. 光刻胶的分类光。