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配向膜與偏光板

第四章 TFT-LCD 材料. 配向膜與偏光板. 授課大綱. 配向膜特性 配向膜材料 偏光板特性 偏光板材料. 配向膜功用. 3. 液晶與配向膜之關係. 4. 配向膜與預傾角關係. 5. 性能要求. 成膜性 ： 必須獲得均勻的膜厚 機械特性： 不產生摩擦筋條，不產生配向膜的切削 配向特性： 對液晶分子的預傾角具有良好的控制性，受環境變化影響小 電氣特性： 不產生殘像、電壓保持率高、頻率特性良好、不產生靜電破壞與液晶無任何化學作用、與玻璃有良好 其它特性： 的結合力、容易塗佈，不產生針孔、對水不敏感、最好具有較低的固化溫度和良好的透明性. 6.

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配向膜與偏光板

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Presentation Transcript

  1. 第四章 TFT-LCD材料 配向膜與偏光板

  2. 授課大綱 • 配向膜特性 • 配向膜材料 • 偏光板特性 • 偏光板材料

  3. 配向膜功用 3

  4. 液晶與配向膜之關係 4

  5. 配向膜與預傾角關係 5

  6. 性能要求 成膜性：必須獲得均勻的膜厚 機械特性：不產生摩擦筋條，不產生配向膜的切削 配向特性：對液晶分子的預傾角具有良好的控制性，受環境變化影響小 電氣特性：不產生殘像、電壓保持率高、頻率特性良好、不產生靜電破壞與液晶無任何化學作用、與玻璃有良好 其它特性：的結合力、容易塗佈，不產生針孔、對水不敏感、最好具有較低的固化溫度和良好的透明性 6

  7. 材料選用

  8. 配向膜聚合物類型

  9. 配向膜沉積生產流程

  10. 典型配向膜固化溫度

  11. 低固化溫度配向膜

  12. 分子結構(Molecular Structure)對配向膜之配向影響

  13. 分子主鏈與側鏈對預傾角的關係

  14. PI配向膜之分子構型與預傾角

  15. 高預傾角分子

  16. 預傾角與驅動電壓的關係

  17. 配向方式比較

  18. 液晶配向比較

  19. 配向膜材料未來發展的趨勢 • 低固化溫度 (200 ℃) • 高預傾角 • STN-LCD 需要高預傾角(~150) • 高電壓保持率(Voltage Holding Ratio, VHR) • VHR定義為施加於Vo電壓於液晶盒，經過一個畫面掃描(frame cycle)時間在開路狀態所量測到的電壓值Vt的比值，VHR=Vt/Vo提高對比 • 低直流殘留電位 (DC Residual, R-DC) • 施加直流電壓於液晶盒一段長時間，再短路液晶盒，再將液晶盒做開路量測殘留電壓值低影像殘留 (Low Image Sticking) • 光配向(Photo-alignment)

  20. 偏光板

  21. 偏光板特性

  22. 顏料分子結構

  23. LCD對偏光膜之特性需求 • 廣波長範圍偏光效應（至少涵蓋全可見光範圍） • 表現高偏光度（至少99.5%以上） • 高透光度（與偏光度有關連性） • 環境安定性（高溫高濕環境1000小時以上） • 其他附加功能（耐刮、抗反射…...）

  24. 偏光性質 • • 未偏極化(Unpolarized)光 • – 自然光(Natural Light) • – 電磁波電場方向混亂 • 部分(Partially)偏極化光 • – 電磁波電場延特定喜好方向 • • 偏極化光 • – 電磁波電場僅在同一平面上

  25. 偏光性質 • • 分子偏光器(Polarizer) • – 液晶用偏光膜 • • 聚乙烯基醇(PVA, Poly Vinyl Alcohol) • • 碘染色, 配向 • • 三醋酸硝化纖維素(TAC, Triacetyl Cellulose)強化

  26. 偏光膜種類 •偏光膜的應用廣泛， 不但能使用在LCD 做偏光材料， 亦能應用在太陽眼鏡、護目鏡、濾光鏡及光量調整器等方面。為了滿足輕量化及方便性的要求， 偏光膜的選擇以高分子二色性型為主， 目前常用的類型有 二類： 1. 碘系偏光膜(Ioding Type Polarizing Film) 碘系偏光膜具有高透過性、高對比、且有較廣域波長的偏向特性，價格也是比較便宜， 所以市場佔有率高達80%~90%。所以應用領域廣泛， 如： 手錶、計算機、PC、OA 機器等， 所需LCD 都大量採用碘系偏光膜。 2. 染料系偏光膜(Dye Type Polarizing Film) 染料系偏光膜的偏光性能比碘系來得差， 但是耐濕熱特性就不錯，所以在汽車、船舶、航空器、戶外量測儀器上就得採用此類耐久性偏光

  27. 染料系偏光膜之性能

  28. 偏光性質

  29. 偏光性質

  30. 偏光板原料成本結構

  31. 偏光性質

  32. 偏光性質

  33. 偏光板的製程

  34. 偏光膜改良方向

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