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LCD玻璃基板的研究及进展
LCD玻璃基板的研究及进展
刘彤
(中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050)
摘要:本文首先综述了各种LCD显示墨对玻璃基扳的性能要求,并进一步阐述了各类LCD
玻璃基板的玻璃组成系统和正在和即将应用的玻璃组成.最后论及了LCD玻璃基板的几个
重要的性能指标.
液晶显示器(LCD)是在两个玻璃基片之间填充液晶介质,再加上一定形状的极化层,
当电压通过导电栅网施加于液晶介质时,液晶介质起着光开关的作用,从而形成一定的图像。
相对于阴极射线管(CRT)技术,液晶显器示(LCD)技术的首要优势在于更轻更薄。现在,
某些LCD几乎在所有重要的性质参数上都可以和同类的CRT显示器相媲美,如在分辨率、
对比度和彩色范围方面。在不久的将来,其性能在某些方面将肯定会超过CRT。
1.各类LCD显示器对基板的要求
为有源显示器,依靠外部光源来显示。其基板需要两种不同的短阵.第一种是内部矩阵型,
依靠液晶材料的阀值性质.第二是外部矩阵或有源矩阵(AM)型.由二极管阵列、金属.
绝缘体.金属(MIM)装置或薄膜晶体管汀兀)来为每个像素电子转换。两层之间是厚度为
的电场效应的扭曲向列液晶显示技术(TNLCD)。在此基础上,1983年,又发明了超扭曲
向列型液晶显示器(STN
AMTFT
阵薄膜晶体管液晶显示器(p-Si LCD)。
含有一硅阻隔层的钠钙硅玻璃完全可满足内部矩阵型LCD的要求。在内部矩阵LCD
中具有较高性能的超扭曲向列性(STN)中,为满足其间隙尺寸的大小一致,就要求基板格
外平整。所以.应用于这种显示器时,钠钙硅玻璃就必须精密抛光。但精确成型的Coming
7059玻璃则可以应用。
Coming
TFT要高。基板所需的工作
理想的基板。但是,多晶硅(p-Si)器件的成型工艺温度比a-Si
艺精确匹配,也都要求基板的热收缩要小。
在生产工艺中.由基板上的碱金属氧化物对TFT形成的钠污染应引起重视,通常的做
法是在基板上覆盖一阻隔层来阻止碱金属的迁移。在这一点上值得注意的是碱含量近于零的
非晶硅则可以应用,有对也称熔融硅或熔融石英。由于熔融硅的工作温度为965(2,集成电
路工艺技术可以直接应用而不需添加阻隔层。这种玻璃的主要问题是债格昂贵,不能用价格
一218一
低廉的商用平板玻璃工艺制各。相反,它必须用浇铸、切割、细磨和抛光方法来制备。
由于各类LCD的性质和制备工艺不同,因此对基板的要求也不同。表1为各类LCD基
板的具体要求。
Addressed’ Aclive
Intrinsically Matrix
Properties
TN STN a_SiTFT
P-Si肿
0.02-0.03
Roughness(gm) 0.02.0.030.005.O.Ol
0.005—0.01
Waviness(p.m) 蜘.3 0.05 o.1 0.1
Warp(van) 300 300 100 100
Thickness substrate 50 50 10.30
[Within 10—30
lots t£100 弋£100
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