Das CF-Substrat von TFT-LCD-Flüssigkristallanzeigebildschirmen ist ein Schlüsselmaterial für die Erzielung einer TFT-LCD-Farbanzeige und verursacht die höchsten Kosten im Anzeigebildschirm. CF-Substrat beeinflusst nicht nur die Farbe, sondern auch die optischen Eigenschaften wie Helligkeit und Kontrast des TFT-LCD. Im Folgenden geben wir eine kurze Einführung in die Materialzusammensetzung und Produkteigenschaften von CF-Substraten.
1、 Zusammensetzung und Struktur des CF-Substrats
Die Hauptmaterialzusammensetzungsstruktur des CF-Substrats umfasst Glassubstrat, schwarze Matrix BM, Farbschicht RGB, Schutzschicht OC, ITO-leitender Film, säulenförmiger Abstandshalter usw. Die Zusammensetzungsstruktur des CF-Substrats kann je nach verschiedenen Anzeigemodi leicht variieren.
1. Black Matrix BM: Seine Grundfunktion besteht darin, Licht zu blockieren, den Kontrast von TFT-LCD-Bildschirmen zu verbessern, Farbmischungen zwischen verbundenen Farbschichten zu vermeiden, externe Lichtreflexion zu reduzieren und zu verhindern, dass externes Licht auf die a-Si-Schicht von TFT-Geräten scheint und den Leckstrom erhöht. Die Verwendung von BM kann Lichtlecks zwischen Subpixeln effektiv blockieren, und eine hohe Schattierungskonzentration ist erforderlich, um einen guten Schattierungseffekt zu erzielen. Die Schattierungskonzentration wird durch den OD-Wert dargestellt, und je größer der OD-Wert, desto besser. Im Allgemeinen muss der Wert über 3,0 liegen. Harz BM wird hauptsächlich in der Technik verwendet, da es kostengünstig ist und ein geringes Reflexionsvermögen aufweist und kein Phänomen auftritt, dass reflektiertes Licht blau oder rot wird. Um den Kontrast von TFT-LCDs zu verbessern, ist es neben der Erhöhung des OD-Werts von BM auch notwendig, das Management der Maßgenauigkeit zu verbessern, um Lichtlecks aufgrund von Klebeabweichungen zu verhindern.
2. Material der RGB-Farbschicht: TFT-LCD-Flüssigkristallanzeigen nutzen meist die Pixelsegmentierung, um eine Farbanzeige zu erzielen und RGB-Primärfarben aus CF-Substraten zu bilden. Von der Vorderseite des CF-Substrats aus kann die RGB-Farbschichtanordnung in Streifenanordnung, Punktanordnung, Dreieckanordnung und Mosaikanordnung unterteilt werden. Streifen- und Punktanordnungen werden im Allgemeinen für großformatige und hochpräzise TFT-LCD-Produkte verwendet. Dreiecks- und Mosaikanordnungen werden im Allgemeinen für kleine TFT-LCD-Produkte mit geringer Präzision verwendet. Chromatizität und Transmission sind die beiden wichtigsten optischen Eigenschaften von CF-Substraten, die hauptsächlich von den Materialien der RGB-Farbschicht abhängen.
3. Die Schutzschicht OC, der leitfähige ITO-Film und der säulenförmige Abstandshalter: Die Funktion der OC-Schicht besteht darin, die RGB-Farbschicht zu schützen und gleichzeitig die Planarisierung der CF-Oberfläche zu erreichen. Im TN-Anzeigemodus und im VA-Anzeigemodus kann die OC-Schicht weggelassen werden, da die ITO-Oberflächenelektrode den Schutz auf der RGB-Farbschicht abdeckt. Der IPS-Anzeigemodus verfügt nicht über einen ITO-Elektrodenabdeckungsschutz und erfordert eine OC-Schutzschicht. Der leitfähige ITO-Film ist ein transparenter dünner Film, der zur Leitfähigkeit verwendet wird. Da er sich auf dem Weg der Lichtübertragung befindet, ist die höchstmögliche Lichtdurchlässigkeit erforderlich. Die Funktion des säulenförmigen Abstandhalters besteht darin, die Gleichmäßigkeit der Kastendicke aufrechtzuerhalten, und sein Hauptbestandteil ist UV-härtbares Acrylharz.
2、 Leistungsanforderungen für CF-Substrat
Zu den Leistungsanforderungen an CF-Substrate gehören hauptsächlich hohe Durchlässigkeit, hohe Farbreinheit, hoher Kontrast, hohe Zuverlässigkeit und geringes Reflexionsvermögen.
1. Hohe Durchlässigkeit: Die hohe Durchlässigkeit des CF-Substrats ist für die Energieeinsparung und Kostenreduzierung von TFT-LCD-Produkten erforderlich. Der Indikator zur Steuerung der Durchlässigkeit des CF-Substrats ist das Aperturverhältnis der R-, G- und B-Subpixel, das ist das Verhältnis der durch die Aperturgröße von BM definierten Aperturfläche zur Gesamtfläche der Subpixel.
2. Hohe Farbreinheit: Die Farbkoordinaten der RGB-Primärfarben bestimmen direkt den Farbbereich, den das TFT-LCD anzeigen kann. Der Indikator, der die Farbleistungsfähigkeit von TFT-LCD-Flüssigkristallanzeigen darstellt, ist der Chromatizitätsbereich. Je höher die Farbreinheit, desto größer der Farbbereich und desto stärker die Fähigkeit zur Farbdarstellung. TFT-LCD-Produkte verwenden üblicherweise den NTSC-basierten Chromatizitätsbereich.
3. Hoher Kontrast: Der OD-Wert der BM-Schicht hat einen erheblichen Einfluss auf den Kontrast des CF-Substrats, insbesondere hat der OD-Wert der BM-Schicht um den Bildschirm herum einen stärkeren Einfluss auf den Kontrast des CF-Substrats. Aus Sicht des OD-Werts ist der Kontrast umso besser, je dicker die BM-Schicht ist.
4. Hohe Zuverlässigkeit: Zu den Zuverlässigkeitsprojekten von CF-Substraten gehören Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Lichtbeständigkeit, OC-Haftung und ITO-Stabilität. Im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit ist es erforderlich, dass sich die Farbtöne von RGB und BM bei der Filmbildungstemperatur während der Bildung der ITO-Oberflächenelektrode nicht ändern und dass sich die Filmschicht nicht ablöst. Im Hinblick auf die chemische Beständigkeit müssen die OC-Schicht, die ITO-Schicht und die PS-Schicht, die nach der RGB-Farbschicht gebildet werden, mit chemischen Lösungen, Reinigungslösungen usw. behandelt werden, um gegenseitige gegenseitige Einflüsse zu vermeiden. Im Hinblick auf die Lichtbeständigkeit ist es erforderlich, eine Verfärbung oder ein Ausbleichen von CF-Substratmaterialien unter der Beleuchtung von Hintergrundbeleuchtung oder externem Umgebungslicht zu vermeiden. Im Hinblick auf die OC-Haftung ist es notwendig, eine gute Haftung zwischen der OC-Schicht und der RGB-Farbschicht, der BM-Schicht sowie zwischen der OC-Schicht und der ITO-Schicht sicherzustellen. Im Hinblick auf die ITO-Stabilität muss sichergestellt werden, dass die ITO-Schicht auch in anormalen Umgebungen eine hohe Durchlässigkeit und einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist.
5. Geringe Reflektivität: Wenn das TFT-LCD nicht in einer dunklen Umgebung verwendet wird, kommt es zu Reflexionen auf dem Bildschirm. Bei CF-Substraten ist das Reflexionsvermögen von BM ein wichtiger Faktor, der die Reflexion beeinflusst. Die Verwendung von schwarzem Harz als BM-Schicht führt zu der geringsten Reflektivität.