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-.z.手機屏幕玻璃化學(xué)組成、光學(xué)性質(zhì)TFT—LCD基板玻璃化學(xué)組成從全球來看,TFT-LCD基板玻璃產(chǎn)業(yè)己經(jīng)不是一個新興產(chǎn)業(yè)了,從CORNNG7059基板玻璃投入市場開展到日前為止,己經(jīng)經(jīng)歷20多年歷史,基板玻璃的生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵設(shè)備在國外都己經(jīng)相當(dāng)成熟了,只是因為我國的TFT-LCD基板玻璃產(chǎn)業(yè)開展較晚,國外各大公司對我國實行技術(shù)封鎖,使得我國的生產(chǎn)工藝技術(shù)相對落后,但是我國具有很大TFT-LCD市場,相信我國依靠自卞創(chuàng)新會取得成功的。對于未來的TFT-LCD基板玻璃的化學(xué)組成來說,可能與日前市場上所銷售的基板玻璃相類似,仍屬于堿土金屬硼鋁硅酸鹽玻璃。研究結(jié)果說明:(1)顆粒均勻且粒度小于75微米的石英砂適合作為熔制無堿鋁硼硅酸鹽玻璃化學(xué)組成中Si02的引入原料,在玻璃熔制過程中不會出現(xiàn)“富硅氧層〞,符合TFT-LCD基板玻璃的熔制要求:(2)在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃中摻入稀土氧化物Y2O3,可以改善玻璃的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,提高玻璃的熱膨脹系數(shù)、特征粘度參考點溫度以及玻璃的密度,且Y2O3在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃中的最正確外添加量為0.80wt.%,繼續(xù)增大添加量不會提高玻璃的各項性能?!?)在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃中保持堿土金屬氧化物總量為10.34wt.%不變時,調(diào)節(jié)玻璃化學(xué)組成中的氧硅比在2.44和2.45之間時,可以使所設(shè)計的無堿鋁硼硅酸鹽玻璃的熱膨脹系數(shù)到達。soi3oo=32*10-7/0Co〔4)在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃化學(xué)組成(Wt.)為Si0263.20%,A120317.30%,B2038.00%,}Sr0+Ca0)10.34%,Y2030.80%,Sn020.16%,保持堿土金屬氧化物總量不變時,逐漸用Sr0替代CaO,隨著n(Sr0)/n(Ca0)比值的增大,無堿鋁硼硅酸鹽玻璃的高溫粘度逐漸增加,玻璃的工作溫度和熔融溫度逐漸增大,玻璃的成形溫度圍也逐漸增大,玻璃的密度也逐漸增大,且玻璃的密度保持在2.41g/cm3-2.46g/cm3之間,符合TFT-LCD基板玻璃輕薄化開展的要求;玻璃的熱膨脹系數(shù)逐漸減小,但熱膨脹系數(shù)保持在29*10-7/0C}-38*10-7/0C之間,玻璃的特征粘度參考點溫度和顯微維氏硬度呈現(xiàn)出先增大后減小并逐漸趨十平衡的趨勢,并在n(RO)/n(A1203)=0.96時到達了極大值,且應(yīng)變點溫度均大十7100C,顯微維氏硬度大于640kgf/mm2,符合TFT-LCD基板玻璃熱膨脹性能和耐熱性的要求,且玻璃的耐化性優(yōu)良。從20世紀(jì)80年代美國康寧公司推出了首塊牌號為7059的無堿鋁硼硅酸鹽玻璃后,TFT-LCD基板玻璃已經(jīng)開展了近30年,TFT-LCD基板玻璃的化組成也由原來的含有大量重金屬元素的化學(xué)組成開展到今天的環(huán)保型化學(xué)組成,并且在性能上得到了很大的改良。我國研發(fā)TFT-LCD基板玻璃較晚,國的TFT-LCD面板商的基板玻璃根本是依靠進口國外產(chǎn)品。綜合起來TFT-LCD基板玻璃主要存在以下幾個方面的問題:(1)環(huán)保型澄清劑從TFT-LCD基板玻璃化學(xué)組成的開展歷程來看,TFT-LCD基板玻璃是無堿鋁硼硅酸鹽玻璃系統(tǒng),因為只有無堿鋁硼硅酸鹽玻璃才能滿足基板玻璃的性能要求,TFT-LCD基板玻璃開展的主要制約因素是生產(chǎn)高精度超薄無堿鋁硼硅酸鹽玻璃。TFT-LCD的基板玻璃屬于高粘度的無堿鋁硼硅酸鹽玻璃,全程的生產(chǎn)過程都是在恒溫恒壓的高干凈的廠房中生產(chǎn),基板玻璃產(chǎn)品在外觀、尺寸、理化性能等方面的質(zhì)量要求很高,所以對熔爐的構(gòu)造、熔爐的溫度、成形參數(shù)、溢流磚的精度、生產(chǎn)的環(huán)境、加工的精度、廠房的干凈度以及基板玻璃的物流運輸?shù)确矫娴囊蠖紭O其嚴(yán)格,幾乎是零缺陷的要求,所以制備TFT-LCD基板玻璃要求控制好玻璃的各種缺陷,特別是玻璃中所含的氣泡數(shù)要控制得非常好,每千克玻璃中直徑小于0.05mm的氣泡要少于一個[l,33,39],這就要求熔融玻璃要經(jīng)過很好的澄清過程,把玻璃熔體中的氣泡排除干凈。四大廠商中除了日本Asahi公司的產(chǎn)品AN100是用浮法成形工藝(FloatProcess)}58-59],其他的廠商所生產(chǎn)的基板玻璃都是采用的溢流熔融成形技術(shù)(OverflowFusionProcess)},而浮法成形工藝的玻璃熔窯的窯爐長度有足夠的長(>20m),可以通過如此長的玻璃窯爐到達物理澄清的效果,而溢流成形因為窯爐的長度不夠,所以需要在基板玻璃化學(xué)組成中參加化學(xué)澄清劑以排除玻璃熔體中的氣泡,但是傳統(tǒng)的澄清劑如As203和Sb203對環(huán)境污染很大,所以在生產(chǎn)基板玻璃過程中應(yīng)盡可能的不使用對環(huán)境有害的澄清劑,但是到目前為止,還沒有開發(fā)出一種澄清效果可以與傳統(tǒng)澄清劑相媲美的環(huán)保型澄清劑。(2)硼揮發(fā)在TFT-LCD基板玻璃的化學(xué)組成中,B203在用于生產(chǎn)玻璃配合料中一般是通過高純硼酸來引入的,但是硼酸的分解溫度很低,在300攝氏度時就完生成了硼酐,在高溫下硼酸容易分解產(chǎn)生水蒸氣,這樣就引起了原料的揮發(fā)性問題,最終造成基板玻璃的成分與所設(shè)計生產(chǎn)的玻璃化學(xué)組成不同,而且,在不同的玻璃熔窯中,硼酸的揮發(fā)率是不同的,即使是在同一個玻璃窯爐中,不同時間和不同溫度制度下的硼的揮發(fā)也是不一樣的,所以,研究控制硼組分的揮發(fā)對于生產(chǎn)TFT-LCD基板玻璃有著非常重要的意義。(3)析晶溫度對于溢流熔融成形法來說,其工藝性能最重要的就是控制玻璃的析晶溫度和高溫粘度,而析晶溫度是直接影響玻璃質(zhì)量的重要因素,如果析晶溫度過高,會使玻璃熔體在流經(jīng)溢流磚的時候由于得不到足夠的熱量而緩慢冷卻使玻璃析出晶體,晶體的生長會使玻璃在溢流熔融時留下劃痕、條紋、結(jié)石甚至氣泡等缺陷,嚴(yán)重的話會引起基板玻璃在溢流成形時斷板,所以對于溢流熔融成形工藝來說,盡可能的降低玻璃的析晶溫度有利于基板玻璃的生產(chǎn)。另外,TFT-LCD基板玻璃屬于無堿高鋁硼硅酸鹽玻璃,在制造過程中需要較高的成形工藝溫度,這個溫度已經(jīng)超過了普通鈉鈣硅酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃成形工藝的溫度上限,而且因為TFT-LCD基板玻璃在化學(xué)組成上Si02和A1203這兩種難熔物質(zhì)的含量較高,使得基板玻璃熔體的粘度很高,不利于基板玻璃的成形。(4)成形方法目前生產(chǎn)高精度超薄TFT-LCD基板玻璃的主要成形方法是溢流熔融成形法,溢流熔融法是美國康寧公司的專利技術(shù)[45--49},是可制造各種無堿的超薄的高性能高質(zhì)量基板玻璃的平板玻璃成形技術(shù)。溢流熔融法是采用一個長條型的熔融槽(FusionPump,如附錄A中圖c)所示),將熔融的玻璃熔體輸送到該熔融槽的中心,再利用溢流的方式,將兩股向外溢流的玻璃熔體在熔融槽的下方處再結(jié)合成超薄的基板玻璃。溢流熔融法具有控制玻璃外表的性能,玻璃外表不用研磨,成形工藝簡單,可以生產(chǎn)出具有雙原始玻璃外表的高精度超薄TFT-LCD基板玻璃,同時還可免除研磨或拋光等后段加工工藝過程等優(yōu)點,所以溢流熔融法已成為生產(chǎn)超薄基板玻璃的主流方法,特別適用于生產(chǎn)厚度小于2.0mm的高精度超薄平板玻璃,目前用溢流成形法可以生產(chǎn)出厚度僅為0.3mm的高精度超薄基板玻璃,但該成形方法目前被美國康寧公司和口本的公司所壟斷,所以開發(fā)新型的生產(chǎn)超薄的平板玻璃的成形方法很有必要。下方處再結(jié)合成超薄的基板玻璃。溢流熔融法具有控制玻璃外表的性能,玻璃外表不用研磨,成形工藝簡單,可以生產(chǎn)出具有雙原始玻璃外表的高精度超薄TFT-LCD基板玻璃,同時還可免除研磨或拋光等后段加工工藝過程等優(yōu)點,所以溢流熔融法已成為生產(chǎn)超薄基板玻璃的主流方法,特別適用于生產(chǎn)厚度小于2.0mm的高精度超薄平板玻璃,目前用溢流成形法可以生產(chǎn)出厚度僅為0.3mm的高精度超薄基板玻璃,但該成形方法目前被美國康寧公司和口本的公司所壟斷,所以開發(fā)新型的生產(chǎn)超薄的平板玻璃的成形方法很有必要。2.OLED

OLED(OrganicLightEmittingDisplay)即有機發(fā)光顯示器,在手機LCD上屬于新型產(chǎn)品,被稱贊為“夢幻顯示器〞。OLED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同,無需背光燈,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過時,這些有機材料就會發(fā)光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度更大,并且能夠顯著的節(jié)省耗電量。

OLED與TFT和SLCD/ASV的這些區(qū)別是:后者這些都屬于液晶的其中一種,需要透光才能可能開清圖像,而OLED不需要,它的每個像素點都能發(fā)光。OLED又可以分為兩種:無源驅(qū)動的PMOLED和有源驅(qū)動的AMOLED。

PMOLED一般是單色的,在一些手機上會有些很小如:零點幾英寸用來顯示手機時間和狀態(tài)的的副屏幕就是PMOLED。一、OLED的構(gòu)造OLED由以下各局部組成:OLED的構(gòu)造基層〔透明塑料,玻璃,金屬箔〕--基層用來支撐整個OLED.陽極〔透明〕--陽極在電流流過設(shè)備時消除電子〔增加電子“空穴〞〕。有機層--有機層由有機物分子或有機聚合物構(gòu)成。導(dǎo)電層--該層由有機塑料分子構(gòu)成,這些分子傳輸由陽極而來的“空穴〞.可采用聚苯胺作為OLED的導(dǎo)電聚合物。發(fā)射層--該層由有機塑料分子〔不同于導(dǎo)電層〕構(gòu)成,這些分子傳輸從陰極而來的電子;發(fā)光過程在這一層進展??刹捎镁圮套鳛榘l(fā)射層聚合物。陰極〔可以是透明的,也可以不透明,視OLED類型而定〕--當(dāng)設(shè)備有電流流通時,陰極會將電子注入電路。(本文轉(zhuǎn)自電子工程世界:.eeworld../LED/2010/1111/article_1254.html三、OLED的發(fā)光過程OLED發(fā)光的方式類似于LED,需經(jīng)歷一個稱為電磷光的過程。OLED的發(fā)光過程具體過程如下:1、OLED設(shè)備的電池或電源會在OLED兩端施加一個電壓。2、電流從陰極流向陽極,并經(jīng)過有機層〔電流指電子的流動〕。3、陰極向有機分子發(fā)射層輸出電子。4、陽極吸收從有機分子傳導(dǎo)層傳來的電子?!策@可以視為陽極向傳導(dǎo)層輸出空穴,兩者效果相等。5、在發(fā)射層和傳導(dǎo)層的交界處,電子會與空穴結(jié)合。6、電子遇到空穴時,會填充空穴〔它會落入缺失電子的原子中的*個能級〕。7、這一過程發(fā)生時,電子會以光子的形式釋放能量。8、OLED發(fā)光。9、光的顏色取決于發(fā)射層有機物分子的類型。生產(chǎn)商會在同一片OLED上放置幾種有機薄膜,這樣就能構(gòu)成彩色顯示器。10、光的亮度或強度取決于施加電流的大小。電流越大,光的亮度就越高。(本文轉(zhuǎn)自電子工程世界:.eeworld../LED/2010/1111/article_1254.html)OLED的根本構(gòu)造是由一薄而透明具半導(dǎo)體特性之銦錫氧化物(ITO),與電力之正極相連,再加上另一個金屬陰極,包成如治的構(gòu)造。整個構(gòu)造層中包括了:空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當(dāng)電力供給至適當(dāng)電壓時,正極空穴與陰極電荷就會在發(fā)光層中結(jié)合,產(chǎn)生光亮,依其配方不同產(chǎn)生紅、綠和藍RGB三原色,構(gòu)成根本色彩。OLED的特性是自己發(fā)光,不像TFTLCD需要背光,因此可視度和亮度均高,其次是電壓需求低且省電效率高,加上反響快、重量輕、厚度薄,構(gòu)造簡單,本錢低等,被視為21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)品之一。有機發(fā)光二極體的發(fā)光原理和無機發(fā)光二極體相似。當(dāng)元件受到直流電〔DirectCurrent;DC〕所衍生的順向偏壓時,外加之電壓能量將驅(qū)動電子〔Electron〕與空穴〔Hole〕分別由陰極與陽極注入元件,當(dāng)兩者在傳導(dǎo)中相遇、結(jié)合,即形成所謂的電子-空穴復(fù)合〔Electron-HoleCapture〕。而當(dāng)化學(xué)分子受到外來能量激發(fā)後,假設(shè)電子自旋〔ElectronSpin〕和基態(tài)電子成對,則為單重態(tài)〔Singlet〕,其所釋放的光為所謂的熒光〔Fluorescence〕;反之,假設(shè)激發(fā)態(tài)電子和基態(tài)電子自旋不成對且平行,則稱為三重態(tài)〔Triplet〕,其所釋放的光為所謂的磷光〔Phosphorescence〕。當(dāng)電子的狀態(tài)位置由激態(tài)高能階回到穩(wěn)態(tài)低能階時,其能量將分別以光子〔LightEmission〕或熱能〔HeatDissipation〕的方式放出,其中光子的局部可被利用當(dāng)做顯示功能;然有機熒光材料在室溫下并無法觀測到三重態(tài)的磷光,故PM-OLED元件發(fā)光效率之理論極限值僅25%。PM-OLED發(fā)光原理是利用材料能階差,將釋放出來的能量轉(zhuǎn)換成光子,所以我們可以選擇適當(dāng)?shù)牟牧袭?dāng)做發(fā)光層或是在發(fā)光層中摻雜染料以得到我們所需要的發(fā)光顏色。此外,一般電子與電洞的結(jié)合反響均在數(shù)十納秒〔ns〕,故PM-OLED的應(yīng)答速度非???。P.S.:PM-OLED的典型構(gòu)造。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO〔indiumtino*ide;銦錫氧化物〕陽極〔Anode〕、有機發(fā)光層〔EmittingMaterialLayer〕與陰極〔Cathode〕等所組成,其中,薄而透明的ITO陽極與金屬陰極如同治般地將有機發(fā)光層包夾其中,當(dāng)電壓注入陽極的空穴〔Hole〕與陰極來的電子〔Electron〕在有機發(fā)光層結(jié)合時,激發(fā)有機材料而發(fā)光。而目前發(fā)光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED構(gòu)造,除玻璃基板、陰陽電極與有機發(fā)光層外,尚需制作空穴注入層〔HoleInjectLayer;HIL〕、空穴傳輸層〔HoleTransportLayer;HTL〕、電子傳輸層〔ElectronTransportLayer;ETL〕與電子注入層〔ElectronInjectLayer;EIL〕等構(gòu)造,且各傳輸層與電極之間需設(shè)置絕緣層,因此熱蒸鍍〔Evaporate〕加工難度相對提高,制作過程亦變得復(fù)雜。由于有機材料及金屬對氧氣及水氣相當(dāng)敏感,制作完成後,需經(jīng)過封裝保護處理。PM-OLED雖需由數(shù)層有機薄膜組成,然有機薄膜層厚度約僅1,000~1,500A°〔0.10~0.15um〕,整個顯示板〔Panel〕在封裝加枯燥劑〔Desiccant〕後總厚度不及200um〔0.2mm〕,具輕薄之優(yōu)勢。3.AMOLED

而AMOLED,全稱:ActiveMatri*/OrganicLightEmittingDiode,其是能彩色化的。在顯示效能方面,AMOLED反響速度較快、比照度更高、視角也較廣,這些是AMOLED天生就勝過TFTLCD的地方;另外AMOLED具自發(fā)光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能夠做得輕薄,而且更省電;還有一個更重要的特點,不需使用背光板的AMOLED可以省下占TFTLCD3~4成比重的背光模塊本錢,不過其也存在于其他的相比在同樣的分辨率的情況下,顆粒感稍強些。AMOLED顯示屏有天生的缺陷,就是它的像素排列和LED的排列并不一樣,雖然顯示效果好,但是由于排列的原因,實際顯示像素僅為標(biāo)稱的66%,雖然不影響圖片和視頻的觀看,但卻是很多人看i9000屏幕的文字顯示效果很差的原因〔點距大,文字邊緣不清晰〕。

AMOLED

與TFT二者相比,前者反響速度較快、比照度更高、視角也較廣、也更輕薄。同時,AMOLED由于自身會發(fā)光的特點,耗電量僅為TFT屏的六成,十分適合做手機屏幕。相信隨著AMOLED的不斷成熟,它會被采用到更多的手機上。目前除三星電子與LG飛利浦以開展大尺寸AMOLED產(chǎn)品為主要方向外,三星SDI、友達等都是以中小尺寸為開展方向。而目前三星多款手機都開場搭載AMOLED手機屏幕〔比方三星8300〕,在比方2008年8月發(fā)布的NOKIAN85,以及2009年第一季度上市的NOKIAN86都采用了AMOLED。就可以看出目前主流廠商對AMOLED的重視。由于AMOLED無無論畫質(zhì)、效能及本錢上,先天表現(xiàn)都較TFTLCD優(yōu)勢多。這也是許多國際大廠盡管良率難以突破,依然不放棄開發(fā)AMOLED的原因。顯示效能方面,AMOLED反響速度較快、比照度更高、視角也較廣,這些是AMOLED天生就勝過TFTLCD的地方;另外AMOLED具自發(fā)光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能夠做得輕薄,而且更省電;還有一個更重要的特點,不需使用背光板的

AMOLED可以省下占TFTLCD3~4成比重的背光模塊本錢,尤其AMOLED在省電方面的特色,很適合手機,目前AMOLED面板耗電量大約僅有TFTLCD的6成,未來技術(shù)還有再下降的空間。當(dāng)然AMOLED最大的問題還是不良率,所以AMOLED面板的價格足足高出TFTLCD50%,這對客戶大量采用的意愿,絕對是一個門檻,而對奇晶而言,現(xiàn)階段也還在調(diào)良率的練兵期,不敢輕易大量接單。

AMOLED屏幕的構(gòu)造有三層,AMOLED屏幕、TouchScreenPanel跟外面保護的那層玻璃。而里面又包括了觸控感應(yīng)器與空氣層??赐赀@個架構(gòu)原理,相信大家應(yīng)該知道,為什么我們手中樂Phone屏幕為什么這么嬌嫩了,因為外層是一塊真正的玻璃,就算屏幕玻璃層碎了一小局部,一旦

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