摘 要:超薄柔性LCD顯示屏技術(shù)瓶頸在于基材存在的硬度低、熱膨脹系數(shù)高、耐高溫性能差等特點。文章就一種PET基超薄柔性LCD研制研究。重點闡述PET基超薄柔性LCD開發(fā)思路,關(guān)鍵技術(shù)及主要性能技術(shù)指標,并就PET基超薄柔性LCD相關(guān)特性進行評估。PET基超薄柔性LCD顯示屏以其優(yōu)異的彎曲性能,而且超薄、耐摔、節(jié)能可應(yīng)用于許多便攜式電子設(shè)備,如可視銀行卡,公交卡,U盾等。
關(guān)鍵詞:PET基;超??;柔性LCD
1 概述
近年來,業(yè)界在柔性顯示器方面的研發(fā)從未停止,但對消費者而言使用這項技術(shù)似乎仍然遙遙無期。柔性顯示器之所以千呼萬喚難出來,是因為其開發(fā)面臨諸多難題,例如含硅電子元器件彎曲有難度,另外制造工藝的成本和消耗的時間也是一個難以逾越的障礙[1]。文章研討的是PET基超薄、柔性LCD。超薄柔性LCD顯示屏以其優(yōu)異的彎曲性能,而且超薄、耐摔、節(jié)能可應(yīng)用于許多便攜式電子設(shè)備[2]。如可視銀行卡,公交卡,U盾等。
2 PET基超薄、柔性LCD開發(fā)思路
超薄柔性LCD顯示屏采用PET塑料基板的技術(shù)瓶頸在于塑料基材存在的硬度低、熱膨脹系數(shù)高、耐高溫性能差等特點,常規(guī)LCD工藝無法簡單的移植到塑料基材上。塑料基板要適合于LCD生產(chǎn)工藝,硬度須達到6H,而一般塑料基板都達不到這個水平,如PET基板只能達到3H。此外,塑料基板的CTE(熱膨脹系數(shù))比較大,導(dǎo)致尺寸穩(wěn)定性比較差,在受熱受力情況下易出現(xiàn)卷曲現(xiàn)象。目前這兩個問題可通過基板固定和取下技術(shù)解決,即先將塑料基板固定在剛性基板上,如玻璃基板,以完成基板傳送和各段工藝制作,在完成制盒后,再將其從剛性基板上取下[3]。這里可以采用雙面具有不同粘結(jié)性的粘結(jié)材料將塑料基板與剛性基板粘合起來,使粘結(jié)塑料基板的一側(cè)具有弱粘結(jié)性,而粘結(jié)玻璃基板的一側(cè)具有強粘結(jié)性,這樣在完成制盒制程后便很容易將塑料基板取下:此外還可以采用可冷剝離的粘結(jié)材料,在完成制盒后,采取降溫來降低其粘結(jié)性,從而將塑料基板從剛性基板上剝離下來。另外,由于LCD制程中有強酸、強堿以及高溫環(huán)境,因此還要求該粘結(jié)材料具備很好的耐化學(xué)和抗高溫性能[4]。
此外ITO與塑料基板的粘合性比玻璃基板的粘合性差,在電極圖形形成的光刻工藝,須減少酸刻和脫膜時間。在光刻段之后,須增環(huán)境,因此還要求該粘結(jié)材料具備很好的耐化學(xué)和抗高溫性能。
此外ITO與塑料基板的粘合性比玻璃基板的粘合性差,在電極圖形形成的光刻工藝,須減少酸刻和脫膜時間。在光刻段之后,須增加Photo spacer工藝。采用成本較低的PET基板。由于PET基板最高可制程溫度在155度以下,因此要求適合于塑料基板,且固化溫度在155度以下的低溫固化PI以及邊框膠。
3 關(guān)鍵技術(shù)及主要性能技術(shù)指標
針對PET超薄柔性LCD,關(guān)鍵技術(shù)在于系統(tǒng)的配方及開發(fā)。項目組總結(jié)出一套系統(tǒng)的工藝配方開發(fā)流程,并通過對各流程不同工藝配比進行試驗評估,研究出各流程不同工藝配比對產(chǎn)品性能的影響,同時,開發(fā)出各種不同顯示模式的超薄柔性LCD顯示屏,如FSTN全透,F(xiàn)STN反射,F(xiàn)STN半透,STN黃綠膜,STN灰膜等[5]。
文章研制的PET基超薄柔性LCD主要性能技術(shù)指標:
ⅠMachinery Char.(機械特性),含Module Total Length(總長度),Module Total Width(總寬度),Module Total Thickness(總厚度);ⅡGeneral Char. Of Module(產(chǎn)品特性),含F(xiàn)STN/STN/TN(LCD顯示模式),Display Type (顯示類型),Polarizer Type(偏光片類型),Viewing Direction(LCD觀察視角);Ⅲ.Electronical Char(產(chǎn)品電壓特性),VLCD(規(guī)格電壓) ,VLCD(實測值)等特性。
4 PET基超薄柔性LCD相關(guān)特性評估
經(jīng)過系統(tǒng)配方不斷優(yōu)化,為了提高功能性、高可靠性及粘接性能良好的超薄柔性LCD顯示屏,在上PET膜與下PET膜之間通過ITO填充塊和邊框膠粘接,ITO填充塊的寬度大于邊框膠的寬度,而且ITO填充塊與PET膜有更好的粘接力,因此上下PET膜兩者能夠更牢靠的粘接在一起,進而保證了該顯示屏的粘接性能。另外,也不是ITO填充塊完全替代邊框膠,而是保留部分邊框膠,是為了保證在需要撕開上下PET膜的時候,具有一定的便捷性。
針對PET基超薄柔性LCD主要相關(guān)性能技術(shù)指標進行評估和測試與評估,結(jié)果如表1所示。
5 結(jié)束語
文章開發(fā)的超薄柔性LCD顯示屏,雖然某些性能和國外的產(chǎn)品相比尚有差距,但機械特性,產(chǎn)品特性等關(guān)鍵指標已與國外產(chǎn)品接近。文章的超薄柔性LCD顯示屏的設(shè)計、生產(chǎn)流程及工藝完全自主設(shè)計。該流程通過獨特的軟模表面處理方法、PI固化處理技術(shù)及PET軟膜貼合技術(shù)、PET軟膜切割技術(shù),生產(chǎn)出的產(chǎn)品性能好、可靠性高,穩(wěn)定性好,且成本低,顯示效果好。
文章的顯示屏基于獨特的PET(軟模材料)將PI于不超過155°溫度固化。
參考文獻
[1]徐亨,陳妤紅,等.柔性顯示器概念性樣機及專利最新進展[J].江漢大學(xué)學(xué)報,2015,6(43):215-220.
[2]馮魏良,黃培.柔性顯示襯底的研究及進展[J].液晶與顯示,2012,10(27):600-605.
[3]楊文君,劉國柱,等.低閾值的聚合物分散液晶膜厚對其電光性能的影響[J].材料導(dǎo)報,2012,1(26):14-17.
[4]李天華.柔性顯示實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)[J].電視技術(shù),2008,33(8):25-29.
[5]劉國柱,林麗,等.PDLC膜黑白顯示原理及其光電性能研究[J].電子與封裝2010,2(82):38-42.
作者簡介:曾文波(1983-),男,碩士生,講師,高級工程師,研究方向:電子信息技術(shù)、柔性顯示關(guān)鍵技術(shù)。
楊凌(1988-),女,研究生,碩士,研究方向:電子信息技術(shù),半導(dǎo)體顯示技術(shù)。
楊錦喜(1973-),男,大專文憑,龍川耀宇科技有限公司總經(jīng)理,對顯示行業(yè)技術(shù)多年沉淀積累,對行業(yè)發(fā)展有獨到的方向和追求,一直崇尚誠信經(jīng)營,穩(wěn)健發(fā)展,力求做到行業(yè)領(lǐng)頭品牌地位。