PET基超薄柔性LCD的研制

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(diǎn)。文章就一種PET基超薄柔性LCD研制研究。重點(diǎn)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(biāo)，并就PET基超薄柔性LCD相關(guān)特性進(jìn)行評(píng)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(lái)，業(yè)界在柔性顯示器方面的研發(fā)從未停止，但對(duì)消費(fèi)者而言使用這項(xiàng)技術(shù)似乎仍然遙遙無(wú)期。柔性顯示器之所以千呼萬(wàn)喚難出來(lái)，是因?yàn)槠溟_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(shí)間也是一個(gè)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(diǎn)，常規(guī)LCD工藝無(wú)法簡(jiǎn)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(dá)到6H，而一般塑料基板都達(dá)不到這個(gè)水平，如PET基板只能達(dá)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(gè)問(wèn)題可通過(guò)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(lái)，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(qiáng)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(lái)降低其粘結(jié)性，從而將塑料基板從剛性基板上剝離下來(lái)。另外，由于LCD制程中有強(qiáng)酸、強(qiáng)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(shí)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(shí)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(biāo)

針對(duì)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(xiàng)目組總結(jié)出一套系統(tǒng)的工藝配方開發(fā)流程，并通過(guò)對(duì)各流程不同工藝配比進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)估，研究出各流程不同工藝配比對(duì)產(chǎn)品性能的影響，同時(shí)，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(biāo)：

ⅠMachinery Char.（機(jī)械特性），含Module Total Length（總長(zhǎng)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(shí)測(cè)值）等特性。

4 PET基超薄柔性LCD相關(guān)特性評(píng)估

經(jīng)過(guò)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(guò)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(jìn)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(shí)候，具有一定的便捷性。

針對(duì)PET基超薄柔性LCD主要相關(guān)性能技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試與評(píng)估，結(jié)果如表1所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章開發(fā)的超薄柔性LCD顯示屏，雖然某些性能和國(guó)外的產(chǎn)品相比尚有差距，但機(jī)械特性，產(chǎn)品特性等關(guān)鍵指標(biāo)已與國(guó)外產(chǎn)品接近。文章的超薄柔性LCD顯示屏的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程及工藝完全自主設(shè)計(jì)。該流程通過(guò)獨(dú)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(dú)特的PET（軟模材料）將PI于不超過(guò)155°溫度固化。

參考文獻(xiàn)

[1]徐亨，陳妤紅，等.柔性顯示器概念性樣機(jī)及專利最新進(jìn)展[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，6（43）：215-220.

[2]馮魏良，黃培.柔性顯示襯底的研究及進(jìn)展[J].液晶與顯示，2012，10（27）：600-605.

[3]楊文君，劉國(guó)柱，等.低閾值的聚合物分散液晶膜厚對(duì)其電光性能的影響[J].材料導(dǎo)報(bào)，2012，1（26）：14-17.

[4]李天華.柔性顯示實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)[J].電視技術(shù)，2008，33（8）：25-29.

[5]劉國(guó)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(jiǎn)介：曾文波（1983-），男，碩士生，講師，高級(jí)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(duì)顯示行業(yè)技術(shù)多年沉淀積累，對(duì)行業(yè)發(fā)展有獨(dú)到的方向和追求，一直崇尚誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，穩(wěn)健發(fā)展，力求做到行業(yè)領(lǐng)頭品牌地位。