LCD基础知识培训教材

LCD基础知识及工艺流程三、LCD工艺流程一、LCD基础知识二、TN-LCD工作原理四、基本净房知识目录LCD是LiquidCrystalDisplay的英文缩写，用中文表述为液晶显示器。一、LCD基础知识什么是液晶呢？0度100度冰（固态）水（液态）汽（气态）常规：然而1888年，奥地利植物学家FriedrichRenitier加热苯酸脂体晶至178.5℃时，晶体变成一种粘稠状的透明液体，其后德国物理学O.Lehmam发现这种乳白色粘稠状的液体具有晶体的光学各向异性。因此称为液晶。1、液晶显示器的优点液晶显示器具有低功耗，低电压且能与半导体IC（CMOS）很好配合，重量轻，厚度薄，寿命长等优点，因此液晶显示器不但广泛应用于工业、商业、运输测量仪器及光感器，而且已深入每个家庭的日常生活消费中.面玻璃定向层(PI）面偏光片ITO层定向层（PI）液晶底偏光片ITO层底玻璃2、TN-LCD结构3、LCD驱动方式LCD是采用交流电(AC)驱动,因直流电(DC)会使液晶分子容易极化令寿命缩短,另外用AC还可以配合IC编辑电路工作.驱动LCD大致可分为两种,主要是为了配全IC的输出而设计的:1)直接驱动一个电极控制一个字划,每个电极都是独立控制一个字划.2)多路驱动由一个共电极控制两个或以上的字划.4、LCD观看视角12点观看方向6点观看方向3点观看方向9点观看方向二、TN-LCD工作原理下图表示了TN-LCD的工作原理1、偏光片的特性偏光片主要特性是有一个固定的偏光轴,偏光片的作用是只允许振动方向与其偏光轴方向相同的光通过，而振动方向与偏光轴垂直的光将被吸收.这样，当自然光通过液晶盒的入射偏光片（即面偏光片）后，只剩下振动方向与起偏器偏光轴相同的光。偏光片经过液晶盒后再经过偏光片（即底偏光片）射出，从而控制实现显示效果。2、PI定向层的作用即聚酰亚胺，它的作用是使液晶分子按一定方向和角度呈现规则的排列，具有很好的化学稳定性。3、液晶的特性不同形态的液晶扭曲度也不同,TN型扭曲度为900，HTN型为1100,STN/FSTN型为180-2400.当对两块玻璃片上的电极施加一定大小的电压后,液晶分子就转变为垂直于上下玻璃排列,扭曲结构消失,导致旋光作用消失.4、TN-LCD工作原理对于白底黑字型的液晶显示器，上下偏振片是正交放置的，即偏光轴相互垂直，入射的自然光经面偏光片后变成平面偏振光。在液晶盒未加电场时，偏振光将顺着分子的扭曲结构扭曲900，振动方向变成和底偏光片的偏光轴一致，因此可顺利通过底偏光片，这时显示器呈透明状态，处于非显示态。而当驱动的信号电压加到需要显示的有关电极时，该部分液晶分子扭曲结构消失，丧失了旋光能力。从面偏光片出射的偏振光方向未经改变就到底偏光片，由于其偏振光将无法透过底偏光片，这样，该显示电极部分就变成不透明，呈现黑色，处于显示态。当电压信号撤除以后，液晶分子受到定各层表面锚定的作用而恢复原来的扭曲排列，显示器又变成透明。对于黑底白字型的液晶显示器，上下偏振光的偏光片轴方向相互平行，这样，在未加电压信号时显示器处于不透光的“暗”状态，加电压后为透明的“亮”状态。三、LCD工艺流程液晶显示器主要由ITO导电玻璃、液晶、偏光片、边框胶、导电胶、空间粉、定向层等组成，制造工艺流程就是对这些材料的加工和组合的过程。具体的工艺过程如下页图所示：喷粉组合固化切割注液晶封口前清洗涂光刻胶曝光显影坚膜蚀刻脱膜图检涂PI固化磨纹丝网印刷断粒清洗目检电检贴片包装液晶显示器工艺流程大体可分20多道工序,这此工序从总体上可分为:ITO图形蚀刻取向排列空盒制作液晶灌注成品检测1、前清洗将ITO玻璃用清洗剂、去离子水（DI水）等清洗干净。保证下道工序的加工质量。2、涂光刻胶在洁净的ITO玻璃的导电层表面上均匀涂上一层光刻胶，并烘烤。3、曝光用紫外线通过预先制作好的电极图形（菲林/光模）照射光刻胶表面，使被照部分的光刻胶层发生反应。4、显影用显影液处理玻璃表面，将经过光照分解的光刻胶层除去，保留未曝光部分的光刻胶层。5、坚膜将玻璃再经一次高温处理，使光刻胶膜更加坚固。6、酸刻腐蚀用适当的酸刻液将无光刻胶覆盖的ITO膜腐蚀掉，这样我们就得到了所需要的ITO电极图形。8、后清洗用高纯水冲洗玻璃剩余的碱液、残留光刻胶和其它杂质。7、脱膜（去胶）用高浓度碱液作脱膜液，将玻璃上剩余的光刻胶剥离掉，使ITO玻璃上形成与光模/菲林图形完全一致的ITO图形。9、涂定向层PI采用选择涂覆的方法，在ITO玻璃上的适当位置涂一层均匀的取向层，同时固化处理。10、定向摩擦（磨纹）用绒布类材料以特定的方向摩擦定向层表面，以使液晶分子将来能沿着这个方向排列。11、丝印边框及银点将封接材料（边框胶）用丝网印刷的方法分别对上板和下板玻璃印上边框和导电胶在玻璃表面。12、喷粉在下玻璃上均匀分布支撑材料。将一定尺寸的衬垫材料均匀分散在玻璃表面，以保证一定的盒厚。13、组合固化按对位标记上、下玻璃对位粘合，将对应的两片玻璃面对面用封接材料粘合起来。并在高温下使封接材料固化。14、切割通常一对ITO玻璃可以制作多个液晶盒，为了把液晶注入口露出来，必须把玻璃适当切割成条（或粒）。15、液晶灌注一般用专门的液晶灌注机，在真空的状态下将液晶注入液晶盒内。16、封口用封口材料（如封口树脂）将灌完液晶的液晶盒注入口封堵起来。17、分粒如果是成条灌注，则将其分成单个的液晶盒。19、目检将不合格品剔出，在光台下检查液晶盒外观质量。18、清洗用清洗剂清洗液晶盒外部粘附原液晶及其他污物。21、贴片在液晶盒两面贴上产品所规定的上、下偏光片。22、包装根据产品要求选择合适的包装盒对产品进行包装，即可出厂销售。20、电检加电状态下检查液晶屏的显示图形（参考样品）液晶显示器制作过程中，对产品质量影响最大的三大因素：1、尘埃2、环境温度3、环境湿度四、基本净房知识光刻工序中的涂光刻胶、曝光等工序如果有尘埃落在玻璃掩膜版上，就会在显影、刻蚀中造成短路、断路、针孔气泡。若有大的尘埃或异物落在玻璃上，在光刻图形时就极可能使图形出现显示异常，造成报废。涂取向层时如果在涂层粘俯了尘埃物，也会对最终产品的取向效果造成不良。在成盒或液晶灌注时有污染，就会对产品的电参数带来影响。1、尘埃对产品的影响一是温度直接影响工艺参数二是不适当的温度可能造成化学试剂分解、变质，从而使其性能失效。通常生产环境的温度控制在22°C±3°C2、温度的影响湿度过大，会造成产品器件的可靠性降低，性能下降。如封边胶、取向剂等无法使用湿度过低，会对制作过程产生静电或使操作人员感到身体不适通常湿度控制在55%±5%3、湿度的影响无尘帽裸在无尘服内，头发不外露；口罩需掩盖住鼻孔部分。无尘