平板顯示技術(shù)第四章TFTLCD用其他配件

4.4LCD用其他配件基片玻璃彩色濾色膜導(dǎo)電玻璃偏振片取向材料背光系統(tǒng)當(dāng)前1頁，總共106頁。1新型平板顯示產(chǎn)業(yè)鏈包括：上游的材料和設(shè)備，中游的面板和模組，下游的電視、筆記本、手機(jī)、顯示屏等應(yīng)用。上游的材料和設(shè)備包括：玻璃基板、彩色濾光片、偏光片、液晶和其他材料。據(jù)DisplaySearch預(yù)測，2015年TFT-LCD總產(chǎn)值有望超過1300億美元，占整個平板顯示產(chǎn)業(yè)的91%。液晶上游材料毛利率高達(dá)40%以上，國家快速發(fā)展上游關(guān)鍵配套產(chǎn)品,從上游液晶顯示材料來看，國內(nèi)液晶面板生產(chǎn)的擴(kuò)張，也帶動了國內(nèi)企業(yè)紛紛介入上游材料行業(yè)，已經(jīng)在玻璃基板、液晶、偏光片等環(huán)節(jié)取得了技術(shù)突破。2011年6月，京東方8.5代線啟動投產(chǎn)，年產(chǎn)1300萬片LCD顯示屏。8月，TCL深圳華星8.5代線投產(chǎn)，年產(chǎn)電視模組約1400萬塊。當(dāng)前2頁，總共106頁。2臺灣地區(qū)LCD產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劍度勝華科技和鑫光電南亞塑膠奇美電子世界巔峰精工美術(shù)輔祥實(shí)業(yè)先益電子大億電子元律科技中強(qiáng)光電玻璃基板液晶彩色濾光片偏光膜ITO玻璃背光膜組驅(qū)動ICTNLCDTFTLCDSTNLCD臺灣康寧臺灣默克協(xié)臻光電力特光電汎納克佳友化學(xué)日東電工正太科技劍度錸德科技勝華科技默克光電聯(lián)電合泰華邦茂矽凌陽勝華光聯(lián)碧悠美組華映勝華南亞光聯(lián)碧悠國喬凌巨訊倉全臺晶像華象高雄日立臺灣愛普生友達(dá)元太華映奇美瀚宇彩晶廣輝電子模組廠商達(dá)威久正所羅門夏普電子泉毅晶彩眾福上靖三富終日新等十多家影視產(chǎn)品消費(fèi)產(chǎn)品資訊產(chǎn)品通訊產(chǎn)品儀表產(chǎn)品攜帶電視VCDplayer投影機(jī)家電產(chǎn)品手錶計(jì)算機(jī)筆記型電腦LCDMonitor數(shù)位相機(jī)PDA行動電話汽車導(dǎo)航呼叫器視訊電話工業(yè)儀表醫(yī)療儀表飛行儀表上游材料中游面板模組下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)製造設(shè)備生產(chǎn)製造設(shè)備當(dāng)前3頁，總共106頁。3TFT-LCDCostAnalysis目前全球的液晶面板生產(chǎn)線主要被5家企業(yè)掌控，分別是中國臺灣地區(qū)的友達(dá)光電、奇美電子，日本的夏普以及韓國的三星、LG-飛利浦。這些企業(yè)供應(yīng)著全球主要液晶電視品牌廠家的面板需求。當(dāng)前4頁，總共106頁。4TFT-LCD的結(jié)構(gòu)當(dāng)前5頁，總共106頁。5Cell基本構(gòu)成元件及其材料功能(1)玻璃：TFT、CF形成的基板材料液晶：外加電壓使光的透過量產(chǎn)生變化的有機(jī)材料配向膜：使液晶分子在一定方向上產(chǎn)生規(guī)則性排列狀態(tài)封合劑：用于封合液晶注入口當(dāng)前6頁，總共106頁。6Cell基本構(gòu)成組件及其材料功能(2)彩色濾光片(CF)：玻璃基板上涂布有紅、綠、藍(lán)三原色的著色層偏光板：一般為僅使特定方向光通過的薄膜或薄板，另一種規(guī)格為具有抗反射性的抗反射膜(AntiReflective,AR)，偏光板和抗反射膜組合可使λ/2波長的光產(chǎn)生反射效應(yīng)，呈現(xiàn)低反射狀態(tài)當(dāng)前7頁，總共106頁。7Cell基本構(gòu)成元件及其材料功能(3)玻璃纖維(MildFiber)：CF基板及TFT基板之接著部分之間距保持所使用的材料，其可使強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)化功能，使用數(shù)微米大小的玻璃纖維材料導(dǎo)電軟膏(Paste)：Array基板端之對向電極信號輸入線及CF之對向電極接著時(shí)，所使用的銀軟膏材料當(dāng)前8頁，總共106頁。8Cell基本構(gòu)成元件及其材料功能(4)間隔物(Spacer)：使Cell的間距保持一定距離所置入之球狀材料，使用硬質(zhì)塑膠TFT端基板：用于形成矩陣狀配置之TFT像素點(diǎn)，並以像素單位(Pixel)方式，促使液晶產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)作用周邊封著環(huán)氧樹脂劑(Epoxy)：CF及TFT基板接著用之粘結(jié)劑，一般配合硬化助劑使用當(dāng)前9頁，總共106頁。9零組件材料基本構(gòu)造及特性TFTLCD投資中，材料成本佔(zhàn)最大，約為六成左右一般TFTLCD材料成本比重分別彩色濾光片26%IC驅(qū)動器16%背光板模組18%偏光板12%其他部分28%當(dāng)前10頁，總共106頁。10自2009年起，隨著國內(nèi)多條等高世代面板線的次第滿產(chǎn)，面板生產(chǎn)中所涉及的零配件及相關(guān)耗材商機(jī)被充分瓜分.已進(jìn)駐配套的國際大廠如康寧、旭硝子、電器硝子等玻璃基板廠；(如華星光電對面，有日本旭硝子的玻璃工廠)日東、住友、LG化學(xué)、明基材料、奇美材料等偏光板廠；NECLighting、東芝、威力盟、啟耀等零組件廠商；液晶材料廠默克；導(dǎo)光板材料廠奇美實(shí)業(yè)、Kolon、三菱Rayon；背光模組廠瑞儀、中光電、輔祥、奇菱、大億科等，還有之前較少被提及的特殊氣體和大宗氣體供應(yīng)商林德。隨著國內(nèi)企業(yè)紛紛涉足上游材料和零組件領(lǐng)域，國產(chǎn)化配套持續(xù)推進(jìn)?？傮w而言，目前能夠?qū)崿F(xiàn)局部替代的領(lǐng)域主要有背光、偏光片、5代以下液晶面板生產(chǎn)線使用的玻璃基板、單色和部分彩色液晶、部分后段制程設(shè)備、部分檢測設(shè)備等。當(dāng)前11頁，總共106頁。11規(guī)劃預(yù)計(jì)，到2015年國內(nèi)平板顯示玻璃基板需求約1億平方米/年，TFT混合液晶材料400噸/年。2012年4月，國內(nèi)首座玻璃基板生產(chǎn)線四川旭虹光電玻璃基板一期項(xiàng)目投產(chǎn)。該項(xiàng)目一期包括一條150T/D浮法玻璃生產(chǎn)線、兩條精加工玻璃基板生產(chǎn)線、一條ITO鍍膜生產(chǎn)線，年產(chǎn)60萬片42英寸玻璃基板。蚌埠玻璃設(shè)計(jì)研究院的超薄基板項(xiàng)目于2013年建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目將建成兩條日熔化量150噸的超薄玻璃生產(chǎn)線，生產(chǎn)0.33mm到1mm玻璃基板，主要以0.7mm厚度以下為主。彩虹集團(tuán)全力投入5代線玻璃基板的制造，期望能達(dá)到5代玻璃基板60％國產(chǎn)化的目標(biāo)。當(dāng)前12頁，總共106頁。124.4.1基片玻璃玻璃基板只占TFT-LCD原材料成本比重的7%左右，卻是最重要的元件之一。TFT-LCD生產(chǎn)線更新?lián)Q代的前提就必須包括玻璃基板廠家提供新一代生產(chǎn)線所使用的玻璃基板，否則一切都是空談。目前在商業(yè)上應(yīng)用的玻璃基板，其主要厚度為0.7mm和0.6mm，也有薄至0.4mm和0.3mm?；旧?，一片TFT-LCD面板需使用到二片玻璃基板，分別供作底層玻璃基板及彩色濾光片的底板使用。一般玻璃基板制造供貨商對于液晶面板組裝廠及其彩色濾光片加工制造廠的玻璃基板供應(yīng)量之比例約為1:1.1至1:1.3左右。當(dāng)前13頁，總共106頁。13玻璃玻璃是一種非晶的無機(jī)材料，其種類有鈉玻璃、硼玻璃、鉛玻璃和石英玻璃。鈉玻璃：一般日常生活中最普通的玻璃材料，由碳酸鈉加石灰以及硅沙所制成。硼玻璃：由三氧化硼加石灰及硅砂所制成，質(zhì)堅(jiān)難溶、膨脹系數(shù)低，適用于制作化學(xué)儀器等實(shí)驗(yàn)性物品鉛玻璃：由氧化鉛、碳酸鈉加石灰及硅砂所制成，折旋光性極強(qiáng)而適用制作光學(xué)儀器石英玻璃：含二氧化硅96%以上，軟化點(diǎn)極高，耐磨、紫外線透光極高，價(jià)格昂貴一般液晶平面面板顯示器所用的玻璃種類，以鈉石灰玻璃和不含堿性離子的玻璃為主。當(dāng)前14頁，總共106頁。14LCD所用玻璃基板可分為堿玻璃及無堿玻璃兩大類；堿玻璃包括鈉玻璃及中性硅酸硼玻璃兩種，多應(yīng)用于TN及STNLCD上，主要生產(chǎn)廠商有日本板硝子（NHT）、旭硝子（Asahi）及中央硝子（CentralGlass）等，以浮式法制程生產(chǎn)為主；無堿玻璃以無堿硅酸鋁玻璃(AluminoSilicateGlass，主成分為SiO2、Al2O3、B2O3及BaO等)為主，其堿金屬總含量在1%以下，主要用于TFT-LCD上，領(lǐng)導(dǎo)廠商為美國康寧(Corning)公司，以溢流熔融法制程生產(chǎn)為主。玻璃基板是超薄、超平滑、超精細(xì)的玻璃，運(yùn)輸成本極高，因此TFT-LCD企業(yè)必須和玻璃基板廠家捆綁才能生存。當(dāng)前15頁，總共106頁。151玻璃基板的基本特性玻璃基板主要應(yīng)用在平面顯示器上的薄膜晶體管及彩色濾光片二處，所需的基本要求：成分中不能含堿金屬氧化物，以避免堿金屬離子經(jīng)由擴(kuò)散作用移動至晶體管數(shù)組中，造成電路短路；具耐化學(xué)性，以承受高溫制程中所使用的化學(xué)藥劑；熱膨脹系數(shù)須與TFT中的硅相近；高玻璃應(yīng)變點(diǎn)，使熱收縮較小(低)，有助于在TFT制程中精確地對準(zhǔn)光蝕刻圖形；低生產(chǎn)成本,高質(zhì)量的超薄平板玻璃。當(dāng)前16頁，總共106頁。16對玻璃基板的處理：在玻璃板表面上，鍍一層約200nm的Al2O3阻擋層能有效阻止堿離子侵入。鍍Al2O3的方法有電子束蒸發(fā)和射頻濺射，但濺射制成的Al2O3膜對阻擋堿離子的效果更好，可以用于制造P-Si：HTFT的基板。17當(dāng)前17頁，總共106頁。17熔融溢流技術(shù)OverflowFusionTechnology

熔融溢流技術(shù)是目前生產(chǎn)TFT?LCD用玻璃基板的主流技術(shù)。

關(guān)鍵步驟是使熔爐內(nèi)熔融狀態(tài)的玻璃原料通過耐火導(dǎo)管，再由導(dǎo)管頂部分兩側(cè)沿管壁向下溢流而出，并在導(dǎo)管底部匯流融合，以形成單一片狀玻璃基板，利用這種制程所生產(chǎn)的玻璃基板不需再經(jīng)研磨?？祵幑尽EG及NHT均采用此技術(shù)生產(chǎn)TFT?LCD用的玻璃基板。當(dāng)前18頁，總共106頁。18將原材料熔化、均勻化后注入溢流槽中，當(dāng)玻璃液均勻充滿整個槽后，將從槽體的兩側(cè)均勻流下，并在槽體的末端融合，在融合的玻璃上施加下拉力，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)并控制玻璃的厚度。由于該方法中玻璃的成型是在空氣中完成的，基本不接觸其他雜質(zhì)，可獲得表面光滑的玻璃基板，而無需后期的研磨。熔融溢流技術(shù)可以產(chǎn)出具有雙原始玻璃表面的超薄玻璃基材，相較于浮式法(僅能產(chǎn)出的單原始玻璃表面)及流孔下拉法(無法產(chǎn)出原始玻璃表面)，可免除研磨或拋光等后加工制程。在平面顯示器制造過程中，也不需注意因同時(shí)具有原始及與液態(tài)錫有接觸的不同玻璃表面，或和研磨介質(zhì)有所接觸而造成玻璃表面性質(zhì)差異等，已成為超薄平板玻璃成型的主流技術(shù)。當(dāng)前19頁，總共106頁。19玻璃切割當(dāng)前20頁，總共106頁。205代線最高階段的基板尺寸是1200X1300mm，最多能切割6片27英寸面板。六代線最適合切割的尺寸是32英寸，母板的利用率比較高，一塊母板可以切割成8片32英寸面板，也可以切割成4片65英寸面板。三星·索尼的第七代母板大小為1.85M×2.25M，可以切割8片40或者42英寸面板，6片46或者47英寸英寸面板。夏普第八代線母板大小為2.16M×2.46M，可以切割8片46英寸、6片52英寸面板。LG的第八代線面板則稍大，母板大小為2.20M×2.50M，52英寸是8代線的經(jīng)濟(jì)切割尺寸。夏普計(jì)劃的10代線液晶面板，母板計(jì)劃切割6片65英寸、8片55或者57英寸的面板，以及15片40英寸的面板。當(dāng)前21頁，總共106頁。214.4.2彩色濾色膜彩色濾光膜（ColorFilter）為LCD彩色化的關(guān)鍵零組件。LCD的色彩顯示必需透過內(nèi)部的背光模塊（穿透型LCD）或外部的環(huán)境入射光（反射型或半穿透型LCD）提供光源，再搭配驅(qū)動IC與液晶控制形成灰階顯示，而后透過彩色濾光片的R,G,B彩色層提供色相（Chromaticity)，形成彩色顯示畫面。彩色濾光膜（CF）的成本占整個彩色LCD器件成本為：TFT-LCD模塊銷售價(jià)格中占1/8～1/10；在普通矩陣驅(qū)動LCD模塊銷售價(jià)格中約占1/3當(dāng)前22頁，總共106頁。22基本結(jié)構(gòu)彩色濾光片基本結(jié)構(gòu)是由玻璃基板，黑色矩陣（BlackMatrix），彩色層（ColorLayer），保護(hù)層（OverCoat），ITO導(dǎo)電膜組成。黑矩陣沉積在三基色圖案之間的不透光部分，起防止混色作用。含有RGB三基色的濾色層用染料或顏料制成，濾色層制成后再沉積上一層保護(hù)層，起平整濾色片和在后續(xù)工藝中對濾色層的保護(hù)作用。最后在低溫下沉積ITO膜（200℃）ITO保護(hù)層彩色層玻璃基板黑色矩陣當(dāng)前23頁，總共106頁。23彩色濾色片尺寸當(dāng)前24頁，總共106頁。24對彩色濾光膜的要求1、R、G、B三基色要高飽和度和高透明度、白平衡好。各顏色色譜尖銳，濾掉不需要的波長的光，保留必要的光。2、高對比度。對于高色純度和高清晰度的畫面而言，必須要有高對比度。高對比度必定要求CF具有低反射率，因此對黑底提出了嚴(yán)格要求。3、平整度好、起伏要求小于0.1um；空間精度好，對于200～300um的彩色像素（含R、G、B）精度≤±10um，必須與TFT完全匹配。4、高熱學(xué)穩(wěn)定性、光學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。在后續(xù)工序中有250℃左右的高溫，所以不能因受熱變形，色度也不能改變；用背光源進(jìn)行照射時(shí)，CF要暴露在帶紫外濾光器的汞－氙燈下，不能發(fā)生褪色現(xiàn)象；在LCD的制造工藝中要用到許多酸、堿等化學(xué)溶劑，所以CF的化學(xué)穩(wěn)定性也是十分重要的。當(dāng)前25頁，總共106頁。25C/F像素陣列馬賽克式直條式三角形式四畫素馬賽克式：顯示動態(tài)畫面,小尺寸panel直條式：較常顯示文字畫面,常用于Monitor，NoteBook等大尺寸Panel。當(dāng)前26頁，總共106頁。26彩色濾光片的材料與特性目前彩色濾光片的主流制造方法是顏料分散法，而所使用的材料則是以顏料性化合物為主，顏料的構(gòu)造有Azo系、酞青素系和各種混合多環(huán)系，從不同的特性、產(chǎn)品的功能和制程等考量而使用不同的混合物

當(dāng)前27頁，總共106頁。27彩色濾色膜的制造方法*CF的制造方法根據(jù)使用著色材質(zhì)不同，分為染料法和顏料法;根據(jù)制造方法則有染色法、顏料分散法、印刷法、電沉積法和噴墨法。當(dāng)前28頁，總共106頁。28CrGlassInputColorFilterOutputBlackMatrixRsub-pixelGsub-pixelBsub-pixelandthenITOPositiveresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking,Etching,Stripping.RNegativeresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking.GNegativeresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking.BNegativeresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking.CuttingFinalInspectionColorFilter的制造流程當(dāng)前29頁，總共106頁。291顏料分散法是目前最主流的量產(chǎn)方式。將顏料分散在感光膠中，涂布于已形成黑色矩陣的玻璃基板上，通過掩模曝光，被曝光部分感光膠聚合，變成不水溶性，在顯影時(shí)留下，其余部分被沖洗掉，如此重復(fù)三次，形成R,G,B彩色膜。當(dāng)前30頁，總共106頁。302染色法：將可染色的光敏聚合物涂在玻璃基板上，通過掩模曝光，用水沖洗，形成透明的圖案。該圖案用酸或活性染料染色。染色后的圖案用硬化劑進(jìn)行處理，以防止每一種顏色的色移，重復(fù)三次。3電沉積法：在玻璃基板上形成ITO圖案，與像素排列方式完全一致，同種顏色的電極圖案連接在一起，形成圖案化透明導(dǎo)電膜后，利用電泳原理將著色材的膜形成于圖案化的膜上。分三次電沉積R、G、B三色膜。當(dāng)前31頁，總共106頁。31當(dāng)前32頁，總共106頁。32彩色濾光片所存在之各種類型的微觀缺陷當(dāng)前33頁，總共106頁。33彩色濾光片的檢測一般是使用激光光源的反射光學(xué)來檢測彩色濾光片的突起和異物缺陷，而白點(diǎn)、混色點(diǎn)、遮光層途案異常和洞缺陷，可由透過式檢查裝置檢驗(yàn)出其種類、大小和三原色所存在的缺陷。異物、突起缺陷可使用自動化修正裝置將其研磨而去除，通常利用共焦掃描光學(xué)顯微鏡，測得異物、突起缺陷的高度，再利用研磨布進(jìn)行部份研磨。彩色濾光片對比值的測量是上下兩枚偏光板之偏光面予以平行式和垂直式的配置，其明亮度或輝度的底值即所謂的對比值。當(dāng)前34頁，總共106頁。34*彩色濾光片特性與其面臨到的問題當(dāng)前35頁，總共106頁。354.4.3導(dǎo)電玻璃ITO導(dǎo)電玻璃是在鈉鈣基或硅硼基基片玻璃的基礎(chǔ)上，利用磁控濺射的方法鍍上一層氧化銦錫（俗稱ITO）膜加工制作成的。液晶顯示器專用ITO導(dǎo)電玻璃，還會在鍍ITO層之前，鍍上一層二氧化硅阻擋層（一般厚20-30nm），以阻止基片玻璃上的鈉離子向ITO擴(kuò)散，影響ITO的導(dǎo)電能力。當(dāng)前36頁，總共106頁。36液晶顯示器對導(dǎo)電玻璃的要求：(1)透光率一般要求大于85%；要求光干涉顏色均勻，其不均勻性小于10%。(2)方塊電阻小目前ITO膜電阻率=510-4cm左右。（3）平整度好平整度是指玻璃表面在一定長度L范圍內(nèi)的起伏程度，用h/L表示。h為長度L范圍內(nèi)表面最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的差值。當(dāng)前37頁，總共106頁。37ITO透明導(dǎo)電層的作用當(dāng)前38頁，總共106頁。38銦錫氧化物膜或銦錫合金膜的制作方法當(dāng)前39頁，總共106頁。39觸控式面板系統(tǒng)是是一種利用傳感器來確定手指觸摸屏幕的位置的坐標(biāo)，并能夠?qū)⑽恢眯盘杺魉徒o主機(jī)去處理的顯示設(shè)備，用以代替鼠標(biāo)和鍵盤。工作時(shí)，用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；后者從觸摸點(diǎn)檢測裝置接受觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，同時(shí)能接受CPU發(fā)來的命令并且執(zhí)行。目前的感測技術(shù)有電阻式、電容式、紅外線式、聲表面波式、靜電感應(yīng)式；目前以電阻式、電容式為主，占有90％的市場量，最大的特點(diǎn)是不怕油污，灰塵，水。附ITO透明導(dǎo)電薄膜的觸控面板技術(shù)當(dāng)前40頁，總共106頁。40當(dāng)前41頁，總共106頁。41各類觸摸屏特性比較當(dāng)前42頁，總共106頁。421電阻式觸控面板由柔軟的頂層膜PET、剛性的底層膜（玻璃或硬塑料等），以及絕緣性的點(diǎn)球狀間隔物所構(gòu)成，而每一層的內(nèi)表面均鍍有透明的導(dǎo)電薄膜，施加電壓時(shí)，則其各層將產(chǎn)生梯度的變化，當(dāng)手指壓著柔軟的頂層膜時(shí)，將在電阻層間產(chǎn)生電接觸，即是在電路中形成開關(guān)作用。電阻式的驅(qū)動原理是用電壓降的方式來找坐標(biāo)軸，例如X軸和Y軸各由一對0～5V的電壓來驅(qū)動，當(dāng)屏幕被觸到的時(shí)候，由于回路被導(dǎo)通，而會產(chǎn)生電壓降，而控制器則會算出電壓降所占的比例然后算出坐標(biāo)軸。即當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，控制器偵測到這一接觸并計(jì)算出（X，Y）的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。當(dāng)前43頁，總共106頁。43當(dāng)前44頁，總共106頁。443.紅外線式技術(shù)用于大面板、銀行提款機(jī)和軍事用圖等產(chǎn)品。利用光束中斷效應(yīng)，定出坐標(biāo)位置。其結(jié)構(gòu)是將格子狀網(wǎng)版貼附于面板，而此格子狀是由一排發(fā)光二極管的光源以及另一排光傳感器，并在面板表面形成紅外線格子網(wǎng)的交叉狀分布。用戶以手指觸摸屏幕某一點(diǎn)，便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，電腦便可即時(shí)算出觸摸點(diǎn)位置。因?yàn)榧t外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，所以適宜某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便、不需要卡或其他任何控制器，可以用在各檔次的電腦上。不過，由於只是在普通螢?zāi)辉黾恿丝蚣埽谑褂眠^程中架框四周的紅外線發(fā)射管及接收管很容易損壞。當(dāng)前45頁，總共106頁。45*紅外線式觸控式面板*超聲表面波式觸控式面板*主要應(yīng)用于大面板*應(yīng)用在公共信息以及醫(yī)療服務(wù)當(dāng)前46頁，總共106頁。464.聲表面波技術(shù)應(yīng)用是在工共信息站和醫(yī)療偵測系統(tǒng)。利用放置于玻璃邊緣的轉(zhuǎn)能器放射出超聲表面波頻率，這些聲表面波將交叉地反射而成為傳感器所偵測，手指頭或其他較尖狀的物體接觸面板時(shí)，將吸收聲表面波能量，而控制器將測量到聲表面波的振幅變化，并進(jìn)行決定其觸控的位置。表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波。該種觸摸屏由觸摸屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接受器組成，其中聲波發(fā)生器能發(fā)送一種高頻聲波跨越螢?zāi)槐砻妫?dāng)手指觸及螢?zāi)粫r(shí)，觸點(diǎn)上的聲波即被阻止，由此確定座標(biāo)位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，解析度極高，有極好的防刮性，壽命長、透光率高、能保持清晰透亮的圖像品質(zhì)；沒有漂移，只需安裝時(shí)一次校正；有第三軸（即壓力軸）回應(yīng)，最適合公共場所使用。5.靜電感應(yīng)式的技術(shù)主要是應(yīng)用在嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境的公共信息站，堅(jiān)軔性好敏感度高。靜電感應(yīng)式觸控面板是由兩片玻璃組成，玻璃片覆有圖案透明的金屬氧化物薄膜。當(dāng)前47頁，總共106頁。472電容式觸控面板主要應(yīng)用于影像玩具機(jī)，公共信息站和販賣機(jī)等。電容式面板以ITO玻璃為主體，在ITO玻璃的四角放電，在表面形成一個均勻的電場?；驹恚寒?dāng)可以導(dǎo)電的物體，例如人的手指，吸走一點(diǎn)微量的電流，后面的控制器則會算出電流被吸走的比例而算出X軸和Y軸。或者當(dāng)導(dǎo)電性筆尖物觸控面板時(shí)，將電場的每個角端處導(dǎo)引電流產(chǎn)生，并引發(fā)電壓降，再經(jīng)由電壓降的測量，決定出觸控地方的位置坐標(biāo)。當(dāng)前48頁，總共106頁。48當(dāng)前49頁，總共106頁。49電容觸摸屏技術(shù)分類表面電容式由一個普通的ITO層和一個金屬邊框組成，當(dāng)一根手指觸摸屏幕時(shí)，從面板中放出電荷。感應(yīng)在觸摸屏的四角完成，不需要復(fù)雜的ITO圖案感應(yīng)電容式采用1個或多個精心設(shè)計(jì)的、被蝕刻的ITO層，這些ITO層通過蝕刻形成多個水平和垂直電極自感應(yīng)電容式互感應(yīng)電容式當(dāng)前50頁，總共106頁。50電容觸摸屏分類自感應(yīng)電容觸摸屏結(jié)構(gòu)互感應(yīng)電容觸摸屏結(jié)構(gòu)當(dāng)前51頁，總共106頁。51電容觸摸屏工作原理

普通電容式觸摸屏的感應(yīng)屏是一塊多層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層導(dǎo)電層，最外層是一薄層玻璃保護(hù)層。當(dāng)我們用手指觸摸在感應(yīng)屏上的時(shí)候，人體的電場讓手指和和觸摸屏表面形成一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個很小的電流。這個電流分別從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。當(dāng)前52頁，總共106頁。52光學(xué)透明樹脂(OpticalClearResin；OCR)當(dāng)前53頁，總共106頁。53當(dāng)前54頁，總共106頁。54搭橋結(jié)構(gòu)示意圖ITO絕緣材料金屬當(dāng)前55頁，總共106頁。55金屬面ITO金屬非金屬面ITO雙層結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前56頁，總共106頁。56技術(shù)分類當(dāng)前57頁，總共106頁。57第一類是外掛式觸摸屏：一是“玻璃式”(GG，Glass-Glass)，不支持多點(diǎn)觸控；二是“薄膜式”(GFF，Glass-Film-Film)，支持多點(diǎn)觸控。GFF技術(shù)進(jìn)化方向是GF，即將實(shí)現(xiàn)觸控感應(yīng)的兩層薄膜減為一層?；谏舷赂袘?yīng)層的設(shè)計(jì)位置不同，GF又分為G1F和GF2；第二類是內(nèi)嵌式觸摸屏，On-cell和In-cell。第三類OGS（Oneglasssolution）作為一種介于GF和on、in-cell之間的觸摸屏解決方案。OGS的技術(shù)特點(diǎn)主要是在保護(hù)玻璃上直接形成ITO導(dǎo)電膜及傳感器的技術(shù)，一塊玻璃同時(shí)能起到保護(hù)玻璃和觸摸傳感器的雙重作用。由于其透光性、輕薄度在GF之上，產(chǎn)品的良率、研發(fā)投入又較on、in-cell有優(yōu)勢。當(dāng)前58頁，總共106頁。58當(dāng)前59頁，總共106頁。59當(dāng)前60頁，總共106頁。60當(dāng)前61頁，總共106頁。61當(dāng)前62頁，總共106頁。62新方向：集成觸摸屏集成觸摸屏主要有on-cell和in-cell兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)前63頁，總共106頁。63集成觸摸屏In-cell結(jié)構(gòu)工藝更簡單，不需要在上玻璃基板兩面成膜，從而更容易控制良率降低成本。由于上玻璃基板外側(cè)沒有結(jié)構(gòu)，可以使厚度更薄。on-cell結(jié)構(gòu)由于上玻璃基板外側(cè)有觸摸屏結(jié)構(gòu)，因此如果不增加coverlens，則容易損壞觸摸屏，降低可靠性，而如果增加coverlens，又會增加厚度，喪失集成觸摸屏的優(yōu)勢。但因?yàn)閕n-cell結(jié)構(gòu)更容易受到來自LCD噪聲的干擾（因?yàn)榫嚯xLCD比on-cell近了很多），因此實(shí)現(xiàn)起來更加困難。當(dāng)前64頁，總共106頁。64In-cell觸摸屏種類

目前已有的in-cell觸摸屏主要有光學(xué)式，電阻式，壓力式及投射電容式幾類。光學(xué)式是通過在LCDTFT基板上增加光敏元件，通過感應(yīng)外部激光筆的光線工作的。具有較大限制（需要價(jià)格不低的激光筆）。電阻式和壓力式都是靠手指的壓力使LCD基板變形來檢測觸控的。不同之處是電阻式結(jié)構(gòu)需要使LCD上下基板的兩個觸控電極相接觸。而壓力式需要讓上下基板產(chǎn)生相對位移從而改變兩個觸控電極之間的電容。這兩種方式都需要讓液晶盒產(chǎn)生變形，因此不太可靠。而電阻式更需要讓兩個電極接觸，因此更容易損壞電極。而壓力式卻有較難從LCD噪聲中檢測到信號的缺點(diǎn)。In-cell投射電容結(jié)構(gòu)是所有in-cell結(jié)構(gòu)中最好的，也是最難實(shí)現(xiàn)的。這一結(jié)構(gòu)制造上沒有任何難度，良率高，可靠性高，并且沒有光學(xué)式的一些局限性。但因?yàn)橥渡潆娙葑钊菀妆辉肼暩蓴_，所以實(shí)現(xiàn)起來難度最大。當(dāng)前65頁，總共106頁。654.4.4偏振片光波進(jìn)行方向是一種在直角方向上振動的電磁波，自然光是處于振動面上的光波，以無秩序狀態(tài)集束而成的。光波的振動面在同一方向的光束稱為直線偏光當(dāng)前66頁，總共106頁。66一種人工膜片，對不同方向的光振動有選擇吸收的性能，從而使膜片中有一個特殊的方向，當(dāng)一束自然光射到膜片上時(shí)，與此方向垂直的光振動分量完全被吸收，只讓平行于該方向的光振動分量通過，即只允許沿某一特定方向的光通過的光學(xué)器件，叫做偏振片。這個特定的方向叫做偏振片的偏振化方向。偏振片是在聚乙烯基乙醇的偏光膜兩側(cè)貼附上一層保護(hù)膜(三醋酸鹽，TAC)，然后將表面的保護(hù)膜、丙烯系粘著劑層及離型膜(PET)等壘積而成的。偏光板的光學(xué)特性與LCD顯示特性的明亮度及其對比性有關(guān)。當(dāng)前67頁，總共106頁。67當(dāng)前68頁，總共106頁。68當(dāng)前69頁，總共106頁。694.4.5取向材料液晶盒內(nèi)，能夠使液晶分子產(chǎn)生定向移動的高分子聚合物膜就是液晶取向膜。液晶取向膜的取向技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)整個基板表面液晶分子相對基板形成整齊的排列并具有最佳的夾角,并且有足夠的穩(wěn)定性。只有這樣,液晶分子才會在宏觀上表現(xiàn)出來其長程有序性。液晶的取向技術(shù)是液晶器件正常工作的必要條件。液晶取向技術(shù)涉及到取向?qū)硬牧系男再|(zhì)、取向?qū)颖砻娴奶幚矸椒ā⒔缑嫣幍南嗷プ饔?是一個綜合的過程。當(dāng)前70頁，總共106頁。70當(dāng)前71頁，總共106頁。71取向膜分子傾斜一角度使液晶分子亦傾斜當(dāng)前72頁，總共106頁。72CompanyLogo液晶取向膜的取向技術(shù).取向技術(shù)傳統(tǒng)的摩擦取向技術(shù)(rubbing)

非摩擦取向技術(shù)(nonrubbing)當(dāng)前73頁，總共106頁。73液晶分子在斜蒸的定向薄膜上的排列方向（非摩擦取向技術(shù)）當(dāng)前74頁，總共106頁。74摩擦取向技術(shù)摩擦取向技術(shù)是1911年發(fā)明,迄今為止在液晶顯示領(lǐng)域里使用最為廣泛的取向技術(shù)。所謂摩擦取向就是利用尼龍、纖維或棉絨等材料按一定方向摩擦液晶顯示器的取向膜,使薄膜表面狀況發(fā)生改變,對液晶分子產(chǎn)生均一的錨定作用,從而使液晶分子在液晶顯示器的兩片玻璃板之間的某一區(qū)域內(nèi),以一定的預(yù)傾角呈現(xiàn)均勻、一致的排列。當(dāng)前75頁，總共106頁。75摩擦示意圖當(dāng)前76頁，總共106頁。76液晶分子的取向處理三種基本分子取向處理：（1）垂直取向處理通過對基板表面處理，可使液晶分子的長軸方向與基板表面垂直排列；（2）平行取向處理通過對基板表面處理，可使液晶分子的長軸方向與基板表面平行排列；（3）傾斜取向處理通過對基板表面處理，可使液晶分子的長軸方向與基板表面構(gòu)成確定的角度傾斜排列。77當(dāng)前77頁，總共106頁。77基板表面分子取向處理的幾種方法分子取向方式處理方法分子取向方式處理方法沿面排列物理方式1．摩擦2．傾斜蒸鍍SiO或Au3．離子束傾斜蝕刻垂面排列化學(xué)方式1．十六烷基三甲基銨溴化物2．卵磷脂3．聚酰胺樹脂4．化學(xué)吸附的硅5．六甲基乙硅醚6．聚四氟乙烯7．羧酸鉻絡(luò)合物8．脂的熱解9．添加低分子聚酰胺100化學(xué)方式4.烷基酚5.十六烷基三甲基銨溴化物6．表面活性劑的各向異性涂敷7．添加低分子聚酰胺125傾斜排列物理方式1．傾斜蒸鍍SiO或Au2．傾斜蒸鍍后按蒸發(fā)方向摩擦復(fù)合方式3．烷基+離子束刻蝕當(dāng)前78頁，總共106頁。784.4.6LCD的采光技術(shù)LCD是被動顯示器件，靠調(diào)制外界光實(shí)現(xiàn)顯示，因而外界光是LCD進(jìn)行顯示的前提條件。巧妙地解決采光，不僅可以保證和提高顯示質(zhì)量，而且還可大大擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。光模組的性能好壞會直接影響到LCD的品質(zhì)。背光源的成本約佔(zhàn)LCD模組的3%～5%，所消耗的電力更占模組的75%。所謂采光技術(shù)就是設(shè)法使光源均勻地、最大量地照射到液晶顯示器件的顯示面上，并使其盡可能多地射向觀察者。采光技術(shù)分為自然光采光技術(shù)和外光源設(shè)置技術(shù)。當(dāng)前79頁，總共106頁。791)自然光采光技術(shù)利用自然環(huán)境光是最省事、最便宜、無需能源的好辦法。大部分計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)的便攜式儀器儀表所使用的LCD都采用自然光采光。自然光采光技術(shù)是將LCD制作成反射式，依靠液晶層的反射或LCD背面的反射膜反射入射光。使用時(shí)應(yīng)注意：關(guān)照最佳視角、盡量突出顯示窗、靈活尋找外界光和避免干擾光等。2)外光源采光技術(shù)

外光源采光技術(shù)是一種借助于外界光使LCD達(dá)到顯示目的的方法。外光源設(shè)置有背光源、前光源和投影光源三種。最常見的是背光源采光，其余兩種在一些特定的場合下使用。當(dāng)前80頁，總共106頁。80整體簡介一般而言，背光模組可分為前光式(Frontlight)與背光式(Backlight)兩種，而背光式可依其規(guī)模的要求，以燈管的位置做分類，主要有兩大結(jié)構(gòu)：(1)側(cè)光式(Edgelighting)，(2)直下型(Bottomlighting)。背光模組主要提供液晶面板一均勻、高亮度的光源，通過將常用的點(diǎn)或線型光源轉(zhuǎn)化成高亮度且均一輝度的面光源產(chǎn)品。一般結(jié)構(gòu)為利用冷陰極管的線型光源經(jīng)反射罩進(jìn)入導(dǎo)光板，轉(zhuǎn)化線光源分佈成均勻的面光源，再經(jīng)擴(kuò)散片的均光作用與棱鏡片的集光作用以提高光源的亮度與均齊度。當(dāng)前81頁，總共106頁。81當(dāng)前82頁，總共106頁。82B/L膜片結(jié)構(gòu)當(dāng)前83頁，總共106頁。83Backlight的結(jié)構(gòu)Backlight結(jié)構(gòu)組成：燈管（Lamp）、導(dǎo)光板（LightGuide

Pipe）、反射片（Reflector）、擴(kuò)散片（DiffuserSheet）、棱鏡片（PrismSheet）、塑料邊框（Modeframe）、金屬背板（backcover）、其它部件（cable線、connector）LGP(導(dǎo)光板)CCFL(燈)Lampreflector(燈反射板)Backcover(后金屬蓋)Reflectorsheet(反射板)DotPatternProtectionsheet(保護(hù)板)上Prismsheet

(上棱鏡片)下Prismsheet(下棱鏡片)Diffusersheet(擴(kuò)散板)當(dāng)前84頁，總共106頁。84

CCFL：優(yōu)點(diǎn):極佳的白光源、低成本、高效率、長壽命、穩(wěn)定性好、操作方便等.缺點(diǎn):功耗較大，需逆變電路驅(qū)動，而且工作溫度較窄.LED:優(yōu)點(diǎn):

耗電量低、色彩飽和度高、LED驅(qū)動較快、壽命長、短小輕薄、環(huán)保等.

缺點(diǎn):成本較高、散熱能力較差,發(fā)光效率較低.側(cè)燈式直下式白色LED光源紅綠藍(lán)三元色的燈光（RGB-LED）組成陣列構(gòu)成“白色光源”。2入射光源ELDOLED當(dāng)前85頁，總共106頁。85CCFL(冷陰極熒光燈)特性：高亮度，3000-4000cd/m2，長壽命(約20,000小時(shí))，低發(fā)熱量，亮白色光。

CCFL背光結(jié)構(gòu)當(dāng)前86頁，總共106頁。86LED發(fā)光原理LED（LightingEmittingDiode）即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。可見光LED（450~680nm）不可見光LED（850~1550nm）按發(fā)光波長分類三元化合物L(fēng)ED（如AlxGa1-xAs、AlxGa1-xP）四元化合物L(fēng)ED（如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGa1-xAsyP1-y）二元化合物L(fēng)ED（如GaAs、GaSb、GaN）按組成元素分類LED的分類當(dāng)前87頁，總共106頁。87藍(lán)色LED黃色熒光