黑白屏LCD基础知识培训

LiquidCrystalDisplayLCD基础知识培训1培训目的掌握液晶显示器结构及特点使用的主要材料及性能了解主要制造流程和工艺目的一般产品的使用条件和可靠性指标2LCD分類TN-LCD显示模式

(1)透過式(2)半反射式(3)反射式依显示区分(1)

正性(2)负性背景/显示颜色

(1)黑/白(2)白/黑3LCD分類

STN-LCD显示模式

(1)透過式(2)半反射式(3)反射式依显示区分(1)正性(2)负性背景/显示颜色

(1)黄/蓝黑(2)黄绿/蓝黑(3)绿/蓝黑(4)灰/蓝黑(5)蓝/白4LCD分類

FSTN-LCD显示模式

(1)透過式(2)半反射式(3)反射式依显示区分(1)

正性(2)负性背景/显示颜色

(1)黑/白(2)白/黑5

依结构分类

(1)TN1/1-1/16duty(液晶扭轉角90)以下(2)HTN1/1-1/16duty(液晶扭轉角100-110)(3)STN1/16-1/240duty(液晶扭轉角180-240)6瑞福达已量产的LCD类型

TN-LCD

HTN-LCDSTN-LCDFSTN-LCD7

LCD結構偏光板玻璃基板ITO配向膜液晶SPACER配向膜半透過C/FITO玻璃基板偏光板框膠半透膜8

LCD驅動原理9LCD特性(A).電氣特性(1)耗電低(2)低電壓驅動(B).光學特性(1)低輻射.對人眼傷害小(2)必須有光源存在

10(C).物理特性(1)溫度高,黏度低,驅動電壓低(2)溫度高,應答速度快(3)黏度高,應答速度慢

11阈值电压Vth=饱和电压Vsat=对比度：正显状态下Cr=Boff/Bon

视角上升时间下降时间

功耗电流：I=S*10/1000µA（S为全显面积mm2）

LCD电光特性主要参数12LCD主要優缺點優點1低電驅動2低電流消耗3輕、薄4可做大面積投影5彩色化容易缺點：1視角限制2需外加光源3動作溫度範圍限制13光学特性不同（TN产品利用旋光性、STN产品利用双折射效应）

玻璃材料（STN产品需研磨，要求平整度高，因引线细需要低的方块电阻，刻蚀方式不同）PI材料（STN产品预倾角高），涂层厚度不同扭曲角不同（TN为90度，STN为180-270度）盒厚控制精度不同液晶物理特性不同，偏光片角度不同TN与STN产品的区别14主要材料玻璃液晶偏光片其它材料光刻胶、PI材料、钝化膜、黑膜、紫外硬化性树脂（封边胶、封口胶、封PIN胶）、导电胶（丝印用、上PIN用）、玻璃纤维、垫片、金粉、镍粉、全息膜、匀光片、金属引线构成LCD的主要原材料15

1玻璃结构：钠钙玻璃基板（硼硅玻璃）SiO2膜：厚度200~250埃.ITO膜：厚度250~2000埃（1埃=10-10米）

LCD主要原材料的性能ITO玻璃16

LCD主要原材料的性能

ITO玻璃

2基板主要技术指标外形尺寸：使用较多的为14×16英寸，厚度一般为1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm等表面平整度：是批玻璃表面一定范围内的起伏的程度。平整度可用h/1表示，意思为在长度为1的范围内，表面最高点与最低点的差值为h

STN用玻璃要求平整度<0.05微米/20毫米

17

LCD主要原材料的性能

ITO玻璃3ITO膜的主要技术参数透光性：≥80%，取决于玻璃材料、ITO厚度和折射率

导电性：方块电阻，用R□表示，即体电阻率比ITO膜厚热稳定性化学稳定性：化学稳定性是通过耐湿性和耐碱性试验来评价

184我公司玻璃的主要规格常用：14*16*1.114*16*0.714*16*0.55方块电阻：15、20、30、60、80、180欧LCD主要原材料的性能

ITO玻璃19

1液晶分类物理条件分：热致液晶、溶致液晶结构排列分：向列相液晶、胆甾相液晶、近晶相液晶。LCD主要原材料的性能液晶.20液晶的分類碟狀液晶(DISK)膽固醇液晶(CHOLESTERIC)層狀液晶(SMECTIC)線狀液晶(NEMATIC)21

LCD主要原材料的性能

液晶.2液晶的主要技术参数：*相变温度特性：熔点至清亮点之间的温度区间

*粘度：响应时间*介电各向异性∆ع：阈值电压和响应速度

*光学各向异性∆n：Δn•d≧λ/2

Δn小则视角大*弹性常数：陡度*液晶电阻率：液晶纯度

*扭曲能力22

LCD主要原材料的性能

液晶.3液晶材料的使用

配制原理配制过程液晶灌注231偏光片结构LCD主要原材料的性能偏光片保護膜TAC膜PVA膜TAC膜感壓膠離型膜24

LCD主要原材料的性能

偏光片2偏光片的工作原理透过偏振片的光只在一个垂直光传播路径的方向上振动，这种光被称为偏振光或平面偏振光。偏振片的作用是将入射光分解成互相正交的两个偏振光分量，只让一个通过，而另一个分量被吸收或被散射。

253偏光片性能偏振度：普通偏光片的偏光效率要>85%，彩色片的偏光效率相对较低，一般在80%以下。目前最好的偏振片偏振度可达99%以上

透过率：实际偏光片的透光率值都略低于50%。

色相：指偏光片颜色所对应的色坐标值有效厚度：偏光板的总厚度，包括基板厚度，胶厚度及保护膜厚度。

LCD主要原材料的性能偏光片26LCD主要原材料的性能

偏光片

4附加功能防UV、抗闪烁、硬膜（防划伤）、抗反射、高透过等27

LCD主要原材料的性能

偏光片5偏光片使用注意事项：偏光片的贮存条件为温度20℃±15℃、湿度65%±20%RH，远离热冲击。偏光片的处置要小心，不能摩擦、弯曲、冲击而损伤偏光片。偏光片表面要干净，不能手模表面、不要沾污物（除去保护膜后）。28LCD产品设计产品设计流程：客户信息----技术评审----工程图设计----客户确认----版图设计----样品制作这整个过程涉及三个方面：一个是工程图的设计；二是菲林版的设计；三是LCD结构，材料的设计。29LCD工程图30从LCD的工程图可得到的信息尺寸：大小片尺寸、封口尺寸、玻璃厚度、屏的厚度、偏光片尺寸PIN：长度、PIN间距、上PIN数量电极数、上PIN位置可视区尺寸、显示区尺寸NOTE中所有内容：显示模式、视向、驱动条件（占空比、偏压比、工作电压）、工作温度、存储温度、连接方式。逻辑关系

LCD产品设计31LCD产品设计工程图应注意以下几点：

玻璃边缘到可视区距离最少为1.0mm。

偏光片贴片后距离产品边尺寸为0.50mm，公差为±0.40mm或±0.50mm。

玻璃尺寸标注公差一般为±0.2mm。若客户要求时，则最少公差为±0.15mm。

工程图若有丝印时，丝印图案填黑，并独立标出丝印图案的相对位置，若装有管脚PITCH需自定时，尽量用整数，装管脚之PITCH为五种：1.27mm，1.5mm，1.8mm，2.0mm，2.54mm。

32LCD产品设计线路图应注意以下几点：走线图中，同一层走线不能相交，若COM与SEG相交，尽量将交点放置在可视区外，如果可视区内有交叉点，不可避免时，应垂直相交，尺寸一般为0.08×0.08mm2，最小0.04mm×0.04mm2，有丝印时尽量放在丝印图案下面。型号名（TNXXX、HAXXX、FDXXX）和公司标志（RFD）写在大玻璃上脚仔空余位置处排版计算：14*16玻璃两个方向各减10MM为有效计算面积排版原则：能排单版时不排双版，能排双版时不排COM,SEG分开排版。

33LCD产品设计产品结构设计应注意以下几点:玻璃的选择：面电阻磨擦工艺的设计：角度、方向组合工艺的设计：盒厚、粉的搭配、密度等液晶材料的配制：选型、配比、混合贴片工艺的设计：偏光片型号、角度等包装盒的选择：型号、方法等34LCD工艺介绍主要工艺流程光刻----PI----摩擦-----丝印-----切割----灌注----封口----清洗----目检----电测----（印装饰线）----贴偏光片----（上PIN）----包装----入库35LCD製程簡介ITO原板玻璃光刻工程TOP工程PI工程组合工程切斷工程液晶封入工程偏光板貼付工程36光刻-LINE受入洗淨塗佈機預乾爐露光機顯像裝置後乾爐蝕刻裝置剝離裝置短路檢查機37光刻主要工艺参数要求曝光工位洁净度：百级光刻对位精度：0.05mm纯水电阻率：≥12MΩ显影条件：NaOH0.5%、25℃酸蚀条件：HCL.HNO3.H2O:6-7N、50℃清洗节拍：135cm/min38光刻工艺主要失效分析短路断路针孔39TOP（絕緣膜）LINE洗淨機印刷機预干燥TOP燒成爐40PI（配向膜）LINE洗淨機IR/UV印刷機PI燒成爐配向研磨预干燥41TOP/PI主要工艺参数要求涂覆工位洁净度：百级涂覆精度要求：TOP750ű100ÅPI(STN)680ű100Å(TN)1080ű100Å固化温度：TOP300℃PI250℃固化节拍：60S42PI涂覆示意图PI滴滴液器DOCTOR辊转数ANILOX辊转数版辊APR版玻璃平台43摩擦主要工艺参数要求摩擦角度：依产品视向及排版方向确定摩擦辊转速：1000r/min摩擦辊移动速度：80mm/s摩擦力矩：16kg.cm±5kg.cm44TOP/PI工序主要失效分析显示不匀取向不良液晶畴显示斜纹黑白斑开盒45組合-LINE粒子分散機框膠乾燥爐框膠印刷機組立機硬化燒成爐点膠印刷機46组合主要工艺参数要求组合工序洁净度：百级边框垫片与盒内垫片粒径匹配喷粉的密度及精度组合精度：±20μm固化条件：150℃、60min47钢丝工作台喷粉枪SPACER喷粉示意图48正常SPACER图片49组合工序主要失效分析盒厚不匀开盒漏液晶图形失真内污50後段工程加壓封止液晶封入切斷點燈測試偏光板貼付加壓釜包裝出貨51切斷工程將硬化後基板依成品外形尺寸規格作切割。框膠導電端子液晶封入口52液晶封入工程1.將切割後面版放置液晶封入機內並真空排氣，使面版呈真空狀態。液晶氣壓液晶封入口2.將面版封入口浸入液晶皿內，再以氮氣加壓，使液晶吸入面版內。53灌、封主要工艺参数要求真空度：1.0*10­²Torr注入时间：1-120minUV光强：≥50mw/cm2UV照射时间：5-25s加压压力：0.1-0.65kgf/cm254加壓封止機1.將液晶封入後面版，以機械方式加壓，使面版內多餘液晶排出及間隙保持均一後塗上封止膠。封止膠封入口紫外線ＵＶ燈2.再以紫外線照射，使封止膠產生化學反應而硬化、固定。55機能點燈工