Download - LCD 簡介
![Page 1: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/2.jpg)
液晶顯示器
液晶顯示器
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
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 (LCD) 包含面板 (Panel) 與模組 (Module)
![Page 3: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/3.jpg)
何謂液晶
固態晶體
Anisotropic
液晶相
Mesomorphic
液相
Isotropic
加熱
冷卻
加熱
冷卻
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)
![Page 4: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/4.jpg)
偏光片
光源 偏光片 偏光片
![Page 5: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/5.jpg)
顯示原理
![Page 6: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/6.jpg)
驅動原理
![Page 7: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/8.jpg)
STN 構成
光經液晶層旋轉再經偏光片而穿透
![Page 9: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/9.jpg)
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
![Page 10: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/10.jpg)
反射式
半透式
應用分類
![Page 11: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/13.jpg)
前製程流程
光阻塗佈光阻塗佈
精密洗淨精密洗淨
ITO玻璃ITO玻璃
光阻預烤光阻預烤 曝光曝光 顯影顯影 光阻
固烤光阻固烤
蝕刻蝕刻PI 膜固烤PI 膜固烤
定向定向 精密洗淨精密洗淨
PI 膜塗佈PI 膜塗佈
TOP固烤TOP固烤
TOP塗佈TOP塗佈
精密洗淨精密洗淨
去光阻劑去光阻劑
組合組合
Spacer散佈
Spacer散佈印點印點
壓著壓著 固烤固烤
預烤預烤印框印框
![Page 14: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/14.jpg)
後製程流程
封口封口液晶注入液晶注入切割切割 UV
照射UV
照射Cell洗淨Cell洗淨
目檢目檢 電測電測 包裝入庫包裝入庫貼片貼片 裝檢裝檢 OQC
檢查OQC檢查
![Page 15: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/15.jpg)
Gap spacer
PI 膜
ITO 玻璃
液晶
導電 spacerseal spacer
偏光片
框膠
STN 結構
![Page 16: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/17.jpg)
石英玻璃
無鹼玻璃
鹼石灰玻璃
2.200.61000------------100Asahi (AQ)
2.200.55990------------99.5Corning (7940)
2.74.7650---2413656NEG (OA 2)
2.774.8635---26.511656.5Asahi (AN 635)
2.764.6593---25101549Corning (7059)
2.365.15358361371NEG (BLC)
2.415.15276.5759.572Asahi (AX)
2.498.551113.5122---72.5Asahi (AS)
密度(g/cm3)
熱膨脹係數(ppm/ )℃
歪點( )℃Na2OROAl2O3B2O3SiO2
化學組成 (wt%)玻璃種類
RO:土類金屬酸化物
素玻璃種類與成分
![Page 18: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/18.jpg)
PI(Polyimide) 組成
![Page 19: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/19.jpg)
定向 (Rubbing)
定向密度 R= *D*rps
stage speed
D=roller 直徑 (130mm)
![Page 20: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/20.jpg)
定向 (Rubbing)
![Page 21: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/21.jpg)
PI 選用PI 種類 Duty Vth Twist 備註PIA-3744 -- -- 90° or110° TN用
PIA-29101/100Duty以
下1.25V(含)以
下220° or240°
SE-33101/100Duty以
上1.25V以上 220° or240°
SE-3140 -- -- 220° or240°
JASL-9208 -- -- 250°HighC.R
![Page 22: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/22.jpg)
框膠 -- 成份
化學名稱
Epoxy 樹脂
銨
添加劑
溶劑
含有量 (%)
60
10
20
10
化學結構式
CH2 - CH - R - CH - CH2
O O
H2N - R‘ - NH2
無機充填劑及其他
![Page 23: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/23.jpg)
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
![Page 24: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/25.jpg)
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
![Page 26: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/26.jpg)
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
![Page 27: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/27.jpg)
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/□
![Page 28: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/28.jpg)
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
![Page 29: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/29.jpg)
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
![Page 30: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/30.jpg)
光電特性
0102030405060708090
100110
7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00
ON Intensity OFF Intensity
T-V Curve
90%
10%
Vth Vsat
驅動電壓
透過率
B1
B2
對比 (CR)=B2/B1
![Page 31: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/31.jpg)
電壓下限V-ΔV
電壓上限V+ΔV
最佳電壓V
對比 VS 電壓
對比
![Page 32: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/32.jpg)
視角
Y(=0) 6” (=90)
X(=90) 3” (=90)
Z(=0)Y’(=180)
(=90) 12”
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
![Page 33: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/33.jpg)
反應速度 (Ton, Toff)
時間
90%10%
穿透率
電壓
Ton Toff
時間電壓 Off電壓 On 電壓 On
![Page 34: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/34.jpg)
LCD Panel 特性 vs 液晶的物性
LCD 液晶
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
![Page 35: LCD 簡介](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033018/568146af550346895db3cab4/html5/thumbnails/35.jpg)
Panel驅動電壓 IC driverVop Duty,Bias
Von& Voff
Duty, Bias, Vop
Vop Duty Bias Von Voff Von/Voff3.0 3 2 2.121 1.225 1.7325.0 16 5 1.581 1.225 1.2918.34 64 9 1.389 1.225 1.13111.04 128 12 1.339 1.225 1.09314.56 240 16 1.307 1.225 1.067
電壓均方根法
Von(rms)=Vop/B*[(D-1+B2)/D]1/2 D:Duty Voff(rms)=Vop/B*[(D-1+(B-2)2/D]1/2 B:Bias ,B=D1/2+1