不可不知的TFT LCD三大重要材料Yo, 感動耶~ 繼前一篇講古文後, 竟然有網友mail 給小弟, 希望了解一下LCD 的關鍵材料. 哈哈~ 這麼八股的內容… 八成是要交作業的啦! 不過, 受人之託忠人之事, 今天就來幫忙聊一聊LCD 的關鍵材料. 不過, 小弟才疏學淺, 可以小小貢獻一下之前在業界所學, 當然拜谷歌大神還是一定要的啦~ 液晶顯示器… 液晶材料是一定要的啦~ 另外, 玻璃跟偏光片是另外兩大主角.


液晶(Liquid Crystal)
前一篇曾經介紹過液晶, 大家可以參考一下~ http://www.wretch.cc/blog/KisPlay/1191190
液晶顧名思義是一種相態, 一般大眾所認知物態包含氣態相、液態相、固態相, 但實質上還有極少見的電漿和液晶.
何為液晶相: 它可以流動, 又有結晶的光學性質. 由於它具有很特殊的光電及物理性質, 20世紀中葉開始被廣泛應用在顯示技術上.
回溯到
1850年, 醫生普魯士、Rudolf Virchow等人發現神經纖維的萃取物中含有一種不尋常的物質.
1877年, 德國物理學家Otto Lehmann運用了偏光顯微鏡, 首次觀察到了液晶化的現象.
1883年, 植物生理學家Friedrich Reinitzer藉由在植物內加熱安息香酸膽固醇酯(Cholesteryl Benzoate)研究膽固醇, 觀察到膽固醇苯甲酸酯在熱熔時的異常表現, 熔化程序中自然產生了帶有光彩的混濁物, 溫度升高後, 光彩消失. 此澄清液體稍微冷卻, 混濁又再出現, 瞬間呈現藍色. 經由德國物理學家雷曼所建造的具有加熱功能的顯微鏡及偏光鏡, 探討液晶降溫結晶之過程, 起初他以為這種物質為軟晶體, 後改稱晶態流體, 最後確認是偏振光特性, 以流動晶體(Fliessende kristalle)稱之. 此名稱與液晶(Flussige kristalle)已經十分相近. Friedrich Reinitzer和雷曼因此被譽為液晶之父.

液晶由於對於電場與磁場對其有巨大的影響力, 且它有容積小、微量耗電、低操作電壓、容易設計多色面版等多項優點, 因此迅速應用於平面顯示器上.

全球最主力的兩大液晶廠商, 德商-Merck及日商-Chisso
不可不知的TFT LCD三大重要材料

玻璃(Mother Glass)
現今LCD面板主力生產的產品多屬於硬質材料製程, 所有程序皆由玻璃基版為最基礎載體, 來執行後續一連串的TFT製程, 因此玻璃基板為LCD 上游最重要材料之一. 由於TFT製程溫度及環境的特殊條件, 泛用於TFT業界是屬於無鹼玻璃, 所謂無鹼玻璃就是玻璃中不含Li+  Na+  K+ 鹼金屬離子, 此類玻璃主力皆源自於美國或日本, 其中主力供應商包含美商 康寧玻璃(Corning), 其特殊的溢流融合下拉法製程, 可追溯回1930年代Libbey-Owen-Ford Glass Company 開發出來, 先後獲得多項專利. 到了 1960 年代中期, 康寧公司為了使產品厚度能更平坦與均勻, 改進這個製程的缺點進而獲得多項獨特專利及大量生產機會, 其專利製程是以溢流融合下拉法製程, 保有雙面的原始玻璃特性, 簡化許多後續加工製程, 適用於中大尺寸的世代線玻璃, 目前熔爐大多分散於具有TFT廠的國家附近, 如日本、台灣、韓國、中國大陸等國家.
除康寧外, NEG (Nippon Electric Glass)與NHT (NH Technoglass) 皆是以此法生產TFT玻璃;另一主力供應商為日商旭硝子顯示玻璃公司AGC (Asahi Glass Company), 其製程是以薄板浮式玻璃製程, 製程利用液態材質密度差, 將液態玻璃平整懸浮於液態金屬錫槽, 利用液態錫表面光滑的特性拉出玻璃基板.由這個製程產出的玻璃因與液態錫接觸, 須再經過拋光、研磨等後段加工步驟, 因此對於成品良率、單位成本、量產速度與後續製程所引發的環保問題都較為不利. 另外由於只有單面接觸空氣, 而另一面接觸了錫床, 因而須於玻璃成型後, 經後段表面處理來達到TFT需求規格及特性. 值得一提的韓國三星康寧精密玻璃SCP (Samsung Corning Precision Glass Co.,  Ltd), 1995年由韓國三星電子與美商康寧, 各持有50%股份, 共同建造的專業TFT玻璃廠, 為現今最大的玻璃供應商.

簡介至此, 你不能不知的幾家主力玻璃供應商如下表:
不可不知的TFT LCD三大重要材料

偏光片(Polarizer)

偏光片如同光閘般, 將特定軸相的光源阻擋住, 而讓另一光軸相光源穿透, 狹義來說偏光片並不是單一成的高分子薄膜, 而是屬於一多層貼合的薄膜, 其中包含 染料PVA+I2、TAC層、EVA層及PE/PET薄膜.
TAC層為偏光片中重要一層, 其主要的供應商皆來自於攝影中所使用的感光軟片製造商如FUJIFIM, KONICA與MINOTA, 現今TFT面板主力供應偏光片廠商包含
不可不知的TFT LCD三大重要材料

其他TFT模組元件
其他TFT模組元件, 包含驅動IC、背光元件(Back Light Unit)、印刷電路板及結構性機構件, 由於世代的演進、供應商隨之變化、技術的變動, 將不列入不可不知的TFT LCD重要材料之中.

這樣可以交差了嗎? 雖然不見得所有人對這內容都有興趣, 但是小弟還是很開心被問問題的啦~ 像這種交功課的事, 小弟偶爾也可以做做啦~ 歡迎大家繼續來交朋友囉~

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