。 手機屏幕玻璃化學組成、光學性質1. TFTLCD基板玻璃化學組成從全球來看，TFT-LCD基板玻璃產業己經不是一個新興朝陽產業了，從CORN NG 7059基板玻璃投入市場發展到日前為止，己經經歷20多年歷史，基板玻璃的生產工藝和關鍵設備在國外都己經相當成熟了，只是因為我國的TFT-LCD基板玻璃產業發展較晚，國外各大公司對我國實行技術封鎖，使得我國的生產工藝技術相對落后，但是我國具有很大TFT-LCD市場，相信我國依靠自卞創新會取得成功的。對于未來的TFT-LCD基板玻璃的化學組成來說，可能與日前市場上所銷售的基板玻璃相類似，仍屬于堿土金屬硼鋁硅酸鹽玻璃。研究結果表明: (1)顆粒均勻且粒度小于75 微米的石英砂適合作為熔制無堿鋁硼硅酸鹽玻璃化學組成中Si02的引入原料，在玻璃熔制過程中不會出現“富硅氧層”，符合TFT-LCD基板玻璃的熔制要求:(2)在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃中摻入稀土氧化物Y2O3，可以改善玻璃的網絡結構，提高玻璃的熱膨脹系數、特征粘度參考點溫度以及玻璃的密度，且Y2O3在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃中的最佳外添加量為0.80 wt.%，繼續增大添加量不會提高玻璃的各項性能。（3)在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃中保持堿土金屬氧化物總量為10.34 wt.%不變時，調節玻璃化學組成中的氧硅比在2.44和2.45之間時，可以使所設計的無堿鋁硼硅酸鹽玻璃的熱膨脹系數達到。soi3oo=32 X 10-7/0C o （4)在無堿鋁硼硅酸鹽玻璃化學組成(Wt.)為Si02 63.20%, A1203 17.30%,B203 8.00%, Sr0+Ca0 ) 10.34%, Y203 0.80%, Sn02 0.16%，保持堿土金屬氧化物總量不變時，逐漸用Sr0替代CaO,隨著n(Sr0)/n(Ca0)比值的增大，無堿鋁硼硅酸鹽玻璃的高溫粘度逐漸增加，玻璃的工作溫度和熔融溫度逐漸增大，玻璃的成形溫度范圍也逐漸增大，玻璃的密度也逐漸增大，且玻璃的密度保持在2.41 g/cm3-2.46 g/cm3之間，符合TF T-LCD基板玻璃輕薄化發展的要求;玻璃的熱膨脹系數逐漸減小，但熱膨脹系數保持在2 9 X 10-7/ 0C - 3 8 X 10-7/ 0C之間，玻璃的特征粘度參考點溫度和顯微維氏硬度呈現出先增大后減小并逐漸趨十平衡的趨勢，并在n(RO)/n(A1203)=0.96時達到了極大值，且應變點溫度均大十7100C,顯微維氏硬度大于640 kgf/mm2，符合TFT-LCD基板玻璃熱膨脹性能和耐熱性的要求，且玻璃的耐化性優良。從20世紀80年代美國康寧公司推出了首塊牌號為7059的無堿鋁硼硅酸鹽玻璃后，TFT-LCD基板玻璃已經發展了近30年，TFT-LCD基板玻璃的化組成也由原來的含有大量重金屬元素的化學組成發展到今天的環保型化學組成，并且在性能上得到了很大的改進。我國研發TFT-LCD基板玻璃較晚，國內的TFT-LCD面板商的基板玻璃基本是依靠進口國外產品。綜合起來TFT-LCD基板玻璃主要存在以下幾個方面的問題: (1)環保型澄清劑 從TF T-LCD基板玻璃化學組成的發展歷程來看，TFT-LCD基板玻璃是無堿鋁硼硅酸鹽玻璃系統，因為只有無堿鋁硼硅酸鹽玻璃才能滿足基板玻璃的性能要求，TFT-LCD基板玻璃發展的主要制約因素是生產高精度超薄無堿鋁硼硅酸鹽玻璃。TFT-LCD的基板玻璃屬于高粘度的無堿鋁硼硅酸鹽玻璃，全程的生產過程都是在恒溫恒壓的高潔凈的廠房中生產，基板玻璃產品在外觀、尺寸、理化性能等方面的質量要求很高，所以對熔爐的結構、熔爐的溫度、成形參數、溢流磚的精度、生產的環境、加工的精度、廠房的潔凈度以及基板玻璃的物流運輸等方面的要求都極其嚴格，幾乎是零缺陷的要求，所以制備TFT-LCD基板玻璃要求控制好玻璃的各種缺陷，特別是玻璃中所含的氣泡數要控制得非常好，每千克玻璃中直徑小于0.05 mm的氣泡要少于一個l, 33, 39，這就要求熔融玻璃要經過很好的澄清過程，把玻璃熔體中的氣泡排除干凈。四大廠商中除了日本Asahi公司的產品AN 100是用浮法成形工藝(Float Process ) 58-59，其他的廠商所生產的基板玻璃都是采用的溢流熔融成形技術(Overflow Fusion Process ) ，而浮法成形工藝的玻璃熔窯的窯爐長度有足夠的長(20 m)，可以通過如此長的玻璃窯爐達到物理澄清的效果，而溢流成形因為窯爐的長度不夠，所以需要在基板玻璃化學組成中加入化學澄清劑以排除玻璃熔體中的氣泡，但是傳統的澄清劑如As203和Sb203對環境污染很大，所以在生產基板玻璃過程中應盡可能的不使用對環境有害的澄清劑，但是到目前為止，還沒有開發出一種澄清效果可以與傳統澄清劑相媲美的環保型澄清劑。 ( 2 ) 硼揮發 在TFT-LCD基板玻璃的化學組成中，B203在用于生產玻璃配合料中一般是通過高純硼酸來引入的，但是硼酸的分解溫度很低，在3 00 攝氏度時就完生成了硼酐，在高溫下硼酸容易分解產生水蒸氣，這樣就引起了原料的揮發性問題，最終造成基板玻璃的成分與所設計生產的玻璃化學組成不同，而且，在不同的玻璃熔窯中，硼酸的揮發率是不同的，即使是在同一個玻璃窯爐中，不同時間和不同溫度制度下的硼的揮發也是不相同的，所以，研究控制硼組分的揮發對于生產TFT-LCD基板玻璃有著非常重要的意義。 (3)析晶溫度 對于溢流熔融成形法來說，其工藝性能最重要的就是控制玻璃的析晶溫度和高溫粘度，而析晶溫度是直接影響玻璃質量的重要因素，如果析晶溫度過高，會使玻璃熔體在流經溢流磚的時候由于得不到足夠的熱量而緩慢冷卻使玻璃析出晶體，晶體的生長會使玻璃在溢流熔融時留下劃痕、條紋、結石甚至氣泡等缺陷，嚴重的話會引起基板玻璃在溢流成形時斷板，所以對于溢流熔融成形工藝來說，盡可能的降低玻璃的析晶溫度有利于基板玻璃的生產。另外，TFT-LCD基板玻璃屬于無堿高鋁硼硅酸鹽玻璃，在制造過程中需要較高的成形工藝溫度，這個溫度已經超過了普通鈉鈣硅酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃成形工藝的溫度上限，而且因為TF T-LCD基板玻璃在化學組成上Si02和A1203這兩種難熔物質的含量較高，使得基板玻璃熔體的粘度很高，不利于基板玻璃的成形。 (4)成形方法 目前生產高精度超薄TFT-LCD基板玻璃的主要成形方法是溢流熔融成形法，溢流熔融法是美國康寧公司的專利技術45-49，是可制造各種無堿的超薄的高性能高質量基板玻璃的平板玻璃成形技術。溢流熔融法是采用一個長條型的熔融槽( Fusion Pump，如附錄A中圖c)所示)，將熔融的玻璃熔體輸送到該熔融槽的中心，再利用溢流的方式，將兩股向外溢流的玻璃熔體在熔融槽的下方處再結合成超薄的基板玻璃。溢流熔融法具有控制玻璃表面的性能，玻璃表面不用研磨，成形工藝簡單，可以生產出具有雙原始玻璃表面的高精度超薄TFT-LCD基板玻璃，同時還可免除研磨或拋光等后段加工工藝過程等優點，所以溢流熔融法已成為生產超薄基板玻璃的主流方法，特別適用于生產厚度小于2.0 mm的高精度超薄平板玻璃，目前用溢流成形法可以生產出厚度僅為0.3 mm的高精度超薄基板玻璃，但該成形方法目前被美國康寧公司和口本的公司所壟斷，所以開發新型的生產超薄的平板玻璃的成形方法很有必要。下方處再結合成超薄的基板玻璃。溢流熔融法具有控制玻璃表面的性能，玻璃表面不用研磨，成形工藝簡單，可以生產出具有雙原始玻璃表面的高精度超薄TFT-LCD基板玻璃，同時還可免除研磨或拋光等后段加工工藝過程等優點，所以溢流熔融法已成為生產超薄基板玻璃的主流方法，特別適用于生產厚度小于2.0 mm的高精度超薄平板玻璃，目前用溢流成形法可以生產出厚度僅為0.3 mm的高精度超薄基板玻璃，但該成形方法目前被美國康寧公司和口本的公司所壟斷，所以開發新型的生產超薄的平板玻璃的成形方法很有必要。2.OLEDOLED (Organic Light Emitting Display)即有機發光顯示器,在手機LCD上屬于新型產品,被稱譽為“夢幻顯示器”。OLED顯示技術與傳統的LCD顯示方式不同，無需背光燈，采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，當有電流通過時，這些有機材料就會發光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著的節省耗電量。 OLED與TFT和SLCD/ASV的這些區別是：后者這些都屬于液晶的其中一種，需要透光才能可能開清圖像，而OLED不需要，它的每個像素點都能發光。OLED又可以分為兩種：無源驅動的PMOLED和有源驅動的AMOLED。 PMOLED一般是單色的，在一些手機上會有些很小如：零點幾英寸用來顯示手機時間和狀態的的副屏幕就是PMOLED。一、OLED的結構OLED由以下各部分組成： OLED的結構基層（透明塑料，玻璃，金屬箔）-基層用來支撐整個OLED.陽極（透明）-陽極在電流流過設備時消除電子（增加電子“空穴”）。有機層-有機層由有機物分子或有機聚合物構成。導電層-該層由有機塑料分子構成，這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”.可采用聚苯胺作為OLED的導電聚合物。發射層-該層由有機塑料分子（不同于導電層）構成，這些分子傳輸從陰極而來的電子；發光過程在這一層進行。可采用聚芴作為發射層聚合物。陰極（可以是透明的，也可以不透明，視OLED類型而定）-當設備內有電流流通時，陰極會將電子注入電路。(本文轉自電子工程世界：/LED/2010/1111/article_1254.html三、OLED的發光過程OLED發光的方式類似于LED,需經歷一個稱為電磷光的過程。 OLED的發光過程具體過程如下：1、OLED設備的電池或電源會在OLED兩端施加一個電壓。2、電流從陰極流向陽極，并經過有機層（電流指電子的流動）。3、陰極向有機分子發射層輸出電子。4、陽極吸收從有機分子傳導層傳來的電子。（這可以視為陽極向傳導層輸出空穴，兩者效果相等。5、在發射層和傳導層的交界處，電子會與空穴結合。6、電子遇到空穴時，會填充空穴（它會落入缺失電子的原子中的某個能級）。7、這一過程發生時，電子會以光子的形式釋放能量。8、OLED發光。9、光的顏色取決于發射層有機物分子的類型。生產商會在同一片OLED上放置幾種有機薄膜，這樣就能構成彩色顯示器。10、光的亮度或強度取決于施加電流的大小。電流越大，光的亮度就越高。(本文轉自電子工程世界：/LED/2010/1111/article_1254.html)OLED的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物(ITO)，與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。整個結構層中包括了：空穴傳輸層(HTL)、發光層(EL)與電子傳輸層(ETL)。當電力供應至適當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發光層中結合，產生光亮，依其配方不同產生紅、綠和藍RGB三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自己發光，不像TFT LCD需要背光，因此可視度和亮度均高，其次是電壓需求低且省電效率高，加上反應快、重量輕、厚度薄，構造簡單，成本低等，被視為 21世紀最具前途的產品之一。 有機發光二極體的發光原理和無機發光二極體相似。當元件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時，外加之電壓能量將驅動電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽極注入元件，當兩者在傳導中相遇、結合，即形成所謂的電子-空穴復合（Electron-Hole Capture）。而當化學分子受到外來能量激發後，若電子自旋（Electron Spin）和基態電子成對，則為單重態（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fluorescence）；反之，若激發態電子和基態電子自旋不成對且平行，則稱為三重態（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。 當電子的狀態位置由激態高能階回到穩態低能階時，其能量將分別以光子（Light Emission）或熱能（Heat Dissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用當做顯示功能；然有機熒光材料在室溫下并無法觀測到三重態的磷光，故PM-OLED元件發光效率之理論極限值僅25%。 PM-OLED發光原理是利用材料能階差，將釋放出來的能量轉換成光子，所以我們可以選擇適當的材料當做發光層或是在發光層中摻雜染料以得到我們所需要的發光顏色。此外，一般電子與電洞的結合反應均在數十納秒（ns）內，故PM-OLED的應答速度非常快。 P.S.：PM-OLED的典型結構。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO（indium tin oxide；銦錫氧化物）陽極（Anode）、有機發光層（Emitting Material Layer）與陰極（Cathode）等所組成，其中，薄而透明的ITO陽極與金屬陰極如同三明治般地將有機發光層包夾其中，當電壓注入陽極的空穴（Hole）與陰極來的電子（Electron）在有機發光層結合時，激發有機材料而發光。 而目前發光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED結構，除玻璃基板、陰陽電極與有機發光層外，尚需制作空穴注入層（Hole Inject Layer；HIL）、空穴傳輸層（Hole Transport Layer；HTL）、電子傳輸層（Electron Transport Layer；ETL）與電子注入層（Electron Inject Layer；EIL）等結構，且各傳輸層與電極之間需設置絕緣層，因此熱蒸鍍（Evaporate）加工難度相對提高，制作過程亦變得復雜。 由于有機材料及金屬對氧氣及水氣相當敏感，制作完成後，需經過封裝保護處理。PM-OLED雖需由數層有機薄膜組成，然有機薄膜層厚度約僅1,0001,500A（0.100.15 um），整個顯示板（Panel）在封裝加干燥劑（Desiccant）後總厚度不及200um（0.2mm），具輕薄之優勢。3. AMOLED 而AMOLED ，全稱：Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，其是能彩色化的。在顯示效能方面，AMOLED反應速度較快、對比度更高、視角也較廣，這些是AMOLED天生就勝過TFT LCD的地方;另外AMOLED具自發光的特色，不需使用背光板，因此比TFT更能夠做得輕薄，而且更省電;還有一個更重要的特點，不需使用背光板的AMOLED可以省下占TFT LCD 34成比重的背光模塊成本，不過其也存在于其他的相比在同樣的分辨率的情況下，顆粒感稍強些。AMOLED顯示屏有天生的缺陷，就是它的像素排列和LED的排列并不一樣，雖然顯示效果好，但是由于排列的原因，實際顯示像素僅為標稱的66%，雖然不影響圖片和視頻的觀看，但卻是很多人看i9000屏幕的文字顯示效果很差的原因（點距大，文字邊緣不清晰）。 AMOLED 與TFT 二者相比，前者反應速度較快、對比度更高、視角也較廣、也更輕薄。同時，AMOLED由于自身會發光的特點，耗電量僅為TFT屏的六成，十分適合做手機屏幕。相信隨著AMOLED的不斷成熟，它會被采用到更多的手機上。 目前除三星電子與LG飛利浦以發展大尺寸AMOLED產品為主要方向外，三星SDI、友達等都是以中小尺寸為發展方向。而目前三星多款手機都開始搭載 AMOLED手機屏幕（比如三星8300），在比如2008年8月發布的NOKIA N85，以及2009年第一季度上市的NOKIA N86都采用了AMOLED。就可以看出目前主流廠商對AMOLED的重視。由于AMOLED無無論畫質、效能及成本上，先天表現都較TFT LCD優勢多。這也是許多國際大廠盡管良率難以突破，依然不放棄開發AMOLED的原因。顯示效能方面，AMOLED反應速度較快、對比度更高、視角也較廣，這些是AMOLED天生就勝過TFT LCD的地方；另外AMOLED具自發光的特色，不需使用背光板，因此比TFT更能夠做得輕薄，而且更省電；還有一個更重要的特點，不需使用背光板的 AMOLED可以省下占TFT LCD 34成比重的背光模塊成本，尤其AMOLED在省電方面的特色，很適合手機，目前AMOLED面板耗電量大約僅有TFT LCD的6成，未來技術還有再下降的空間。當然AMOLED最大的問題還是不良率，所以AMOLED面板的價格足足高出TFT LCD 50%，這對客戶大量采用的意愿，絕對是一個門檻，而對奇晶而言，現階段也還在調良率的練兵期，不敢輕易大量接單。 AMOLED屏幕的構造有三層，AMOLED屏幕、Touch Screen Panel跟外面保護的那層玻璃。而里面又包括了觸控感應器與空氣層。看完這個架構原理，相信大家應該知道，為什么我們手中樂Phone屏幕為什么這么嬌嫩了，因為外層是一塊真正的玻璃，就算屏幕玻璃層碎了一小部分，一旦空氣層破壞，就會導致觸摸失靈了。 AMOLED屏幕與TFT屏幕的區別：其實從上面總結的AMOL