畢業(yè)論文-數(shù)字顯示lcd屏設(shè)計

1、<p>　　數(shù)字顯示LCD屏設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文回顧顯示技術(shù)的發(fā)展史，簡要介紹液晶顯示技術(shù)的發(fā)展及其特點，并根據(jù)所學(xué)液晶顯示理論基礎(chǔ)知識用AutoCAD軟件設(shè)計一款TN型數(shù)字顯示LCD屏，并設(shè)計出數(shù)字顯示LCD屏的外觀圖及相關(guān)菲林版,同時給出了對應(yīng)的真值表。最后介紹生產(chǎn)此液晶屏所用的透明導(dǎo)電玻璃、偏光片等

2、材料以及ITO 玻璃的清洗與干燥、光刻、取向排列、空盒制作等生產(chǎn)工藝。</p><p>　　關(guān)鍵詞：LCD，數(shù)字顯示，菲林版，生產(chǎn)工藝</p><p>　　The Design of LCD Screen with a Figure</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In this

3、 paper, it review the history of the development of the display technology. The development and characteristics of the liquid crystal display technology were introduced. According to the basic theory knowledge of liquid

4、crystal display we have learned using the software of AutoCAD to design a TN digital LCD display screen, and design a digital display LCD screen appearance map and Filinpanel, also gives the corresponding true value tabl

5、e. Finally, It introduced what material and technolog</p><p>　　KEY WORDS: LCD, Digital display, Filinpanel , Production technique</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘

6、 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1顯示技術(shù)概論1</b></p><p>　　1.1顯示技術(shù)的發(fā)展2</p><p>　　1.2液晶顯示器的發(fā)展特點3</p><p>　　1.3液晶顯示器的結(jié)構(gòu)及顯示原理6</p&

7、gt;<p>　　1.4設(shè)計內(nèi)容意義及簡介8</p><p>　　2數(shù)字顯示LCD屏設(shè)計10</p><p>　　2.1外觀圖的設(shè)計10</p><p>　　2.2 COM、SEG層電極邏輯走線11</p><p>　　2.3 COM、SEG層電極圖案13</p><p>　　2.4單粒顯示器版

8、圖的設(shè)計15</p><p>　　2.5菲林版的設(shè)計16</p><p>　　3液晶顯示器生產(chǎn)工藝和材料21</p><p>　　3.1清洗與干燥工藝22</p><p>　　3.2光刻工藝23</p><p>　　3.3 取向排列工藝24</p><p><b>　　3.

9、4制盒25</b></p><p>　　3.5灌注液晶及封口工藝26</p><p>　　3.6貼偏光片27</p><p>　　3.7其他工藝28</p><p>　　3.8透明導(dǎo)電玻璃28</p><p><b>　　3.9偏振片29</b></p>&l

10、t;p>　　3.10取向材料30</p><p>　　3.11封框膠30</p><p>　　3.12襯墊料30</p><p><b>　　總 結(jié)31</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　參考文獻3

11、3</b></p><p><b>　　1顯示技術(shù)概論</b></p><p>　　當(dāng)今社會各種信息的獲取、存儲、傳遞、處理、輸出變得越來越頻繁，越來越重要。信息包括各種電信號和非電信號；各種物理量和非物理量。信息顯示設(shè)備作為人—機聯(lián)系和信息展示窗口已起著極其重要的作用。在當(dāng)前迅速發(fā)展的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、高清電視技術(shù)等信息環(huán)境下,人們無論是在

12、辦公室還是在個人家庭生活中幾乎都離不開顯示器?？梢哉f，沒有顯示器就沒有如今的信息化社會。信息顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)業(yè)的一大支柱。</p><p>　　顯示技術(shù)就是用電子學(xué)手段將各種信息以文字、符號、圖形、圖像的形式附注人眼是視覺技術(shù).</p><p>　　人的感覺器官中接受信息最多的就是視覺器官（眼睛）。在日常生活中，人們需要越來越多的利用豐富的視覺信息。研究表明：人的各種感覺器

13、官從外界獲取信息中視覺占60%，聽覺占20%，觸覺占15%，味覺占3%，嗅覺占2%?？梢?，近2/3的信息通過視覺器官獲得的。因此，也就促進了顯示技術(shù)的不斷研究和創(chuàng)新。</p><p>　　顯示技術(shù)的任務(wù)是根據(jù)人的生理和心理特點采用適當(dāng)?shù)姆椒ǜ淖児獾膹娙?、光的波長（即顏色）和光的其他特征，組成不同形式的視覺信息。視覺信息的表現(xiàn)形式一般為字符，圖形和圖像，而圖像顯示為顯示技術(shù)中最為重要的形式。</p>

14、<p>　　顯示技術(shù)具有技術(shù)新、應(yīng)用廣、發(fā)展快等特點。</p><p>　　顯示技術(shù)傳輸與處理信息具有準(zhǔn)確，實時，直觀，信息量大的特點。人的五官是感知外部世界的傳感器，視覺感知了60%的信息。圖像包含了極大的信息量：二維或三維空間的信息，包括明暗、色彩、以及他們與時間的關(guān)系等。因此，信息以圖像的形式表現(xiàn)和傳遞，無疑比其他形式，如語言，文字更為有效和迅速。也極大的從時間和空間上延伸和拓展了人類的視覺能力。

15、</p><p>　　顯示技術(shù)有很強的綜合性與應(yīng)用性。電子顯示技術(shù)作為人機聯(lián)系和信息展示的窗口已廣泛的應(yīng)用于軍事、航空航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、通信、教育、娛樂、醫(yī)療等領(lǐng)域。人們最熟悉的廣播電視就是電子顯示技術(shù)最重要的應(yīng)用之一。電視進入千家萬戶，已成為人們生活不可或缺的一部分，給人們帶來了無盡的歡笑。顯示技術(shù)的應(yīng)用涉及了多學(xué)科的技術(shù)和知識，如微電子技術(shù)，計算機技術(shù)，半導(dǎo)體材料科學(xué)、真空放電技術(shù)以及色度學(xué)、光度學(xué)、人

16、眼視覺心理學(xué)等。毫無疑問，顯示技術(shù)已經(jīng)取得的成就和將要取得的成就都離不開相關(guān)科學(xué)的發(fā)展。</p><p>　　顯示技術(shù)發(fā)展快。電子顯示技術(shù)的發(fā)展有較長的歷史，從第一只陰極射線示波器發(fā)明至今已經(jīng)經(jīng)歷了100多年，這期間不僅電子顯示器件層出不窮，而且從原理上完全不同于CRT的新型顯示器件也在相繼出現(xiàn)。許多都已實用化，如液晶顯示器，等離子顯示器，有機電致發(fā)光二極管顯示、場致發(fā)射顯示等。顯示技術(shù)的廣泛應(yīng)用又促進了他自身的

17、發(fā)展。這種發(fā)展將對人類的社會生活的各個方面產(chǎn)生更深刻的影響。正因為如此世界各國都競相投資開發(fā)研究，力爭在競爭中走在前列。</p><p>　　1.1顯示技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　作為成像器件，陰極射線管是最早的，應(yīng)用最為廣泛的一種電子顯示技術(shù)。陰極射線管是德國物理學(xué)家布勞恩（K.F.Braun）發(fā)明的，1897年被用于一臺示波器中首次與世人見面，用于測量并顯示快速變化的電信號。這只采

18、用氣體放電產(chǎn)生電子束并激發(fā)熒光質(zhì)發(fā)光的電子顯示器件，成功實現(xiàn)了電信號向光輸出的轉(zhuǎn)換，成為電子技術(shù)發(fā)展的起點。</p><p>　　在追溯顯示技術(shù)發(fā)展史的時候，我們不能忽視光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，如果沒有光電效應(yīng)就不能實現(xiàn)光能向電能之間的轉(zhuǎn)換，就不能把可見的光信號變成電信號進行遠(yuǎn)距離傳輸。1817年瑞典科學(xué)家貝爾茲列斯發(fā)現(xiàn)了光的照射可以改變硒的電阻，1873年英國科學(xué)家史密斯用實驗證實了硒的光電轉(zhuǎn)化作用，預(yù)示著將光變成電信

19、號并發(fā)射出去的可能性。1893年埃德蒙·貝克勒爾提出了被人們成為“用電的方法看東西”的光電原理，從而在顯示活動圖像的漫長道路上跨出了重要的一步。</p><p>　　1931年英國研究成功的靜電聚焦高真空型陰極射線管，取代了充氣放電的布勞恩管，而1933年由被稱為“電視之父”的俄裔美國科學(xué)家佐利金發(fā)明的光電攝像管和顯像管打開了電視系統(tǒng)有機械掃描電視進入電子掃描電視時代的大門，從此進入了電子掃描黑白電視的

20、時代。1950年美國無線電公司（RCA）研制出第一只彩色顯像管，標(biāo)志著圖像顯示進入了彩色階段。1953年美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）通過了NTSC制（National Television Systems Committee）模擬信號彩色廣播電視標(biāo)準(zhǔn)，并于1954年1月正式開播，這標(biāo)志著人類正式開始了模擬信號彩色廣播階段。</p><p>　　新型平板顯示器件在進入60年代后相繼出現(xiàn)，他們在原理上完全不同于傳統(tǒng)的

21、陰極射線管顯示器。1968年RCA研究工作者麥爾（G·Heilmeier）發(fā)明的液晶顯示板，1969年日本學(xué)者伊次順章研究的電致發(fā)光板，1964年美國伊利諾斯大學(xué)研究的交流等離子顯示板等，他們在體積，功耗，全固態(tài)，低電壓驅(qū)動以及與集成電路匹配等方面與CRT相比，有明顯的長處因而備受關(guān)注各發(fā)達國家競相研究。這一時間還出現(xiàn)了LED發(fā)光二極管顯示。</p><p>　　20世界60年代初期，微型計算機的出現(xiàn)和

22、大規(guī)模集成電路的技術(shù)的發(fā)展，使顯示設(shè)備的處理部件得到重大改進，顯示軟件也得到重大發(fā)展。因此，以電子束管為基礎(chǔ)的圖形、圖像彩色顯示設(shè)備的應(yīng)用進入一個新的發(fā)展時期。1996年美國高級電視系統(tǒng)委員會（ATSC）正式制定了美國 數(shù)字信號彩色廣播電視國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著當(dāng)今世界廣播電視進入數(shù)字化時代。</p><p>　　在20世紀(jì)，圖像顯示器件中，陰極射線管（CRT）占據(jù)了絕對統(tǒng)治地位，如電視機顯示器等都是CRT。但在21世

23、紀(jì)開始的10年等離子顯示器，液晶顯示器等平板顯示其迅速發(fā)展，特別是液晶顯示器以其大幅度改善質(zhì)量，持續(xù)下降的價格，低輻射量等優(yōu)勢在中小屏幕顯示中幾乎取代了傳統(tǒng)的CRT顯示器。而等離子顯示器僅在大屏幕顯示中占有一席之地。</p><p>　　顯示技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了黑白顯示，彩色顯示、數(shù)字顯示等這幾個階段，不同的顯示時代解決了不同的問題，每一個時代都有自己的特征。在彩色時代，有黑白變?yōu)椴噬?，展現(xiàn)了絢麗多彩的世界。在數(shù)字時

24、代，有標(biāo)準(zhǔn)清晰度變?yōu)閿?shù)字高清，從模擬信號源提升為數(shù)字信號源。從中小尺寸屏幕到中大屏幕。等等。總之，更多的產(chǎn)品形式，更高的產(chǎn)品質(zhì)量，更全面的產(chǎn)品性能將是未來顯示技術(shù)發(fā)展的必然趨勢[1]。</p><p>　　1.2液晶顯示器的發(fā)展特點</p><p>　　1888年，奧地利植物學(xué)家F·Reinitzer合成了一種奇怪的有機化合物,他有兩個熔點。把他的固態(tài)晶體加熱到145攝氏度時變?nèi)?/p>

25、化成液體，只不過是渾濁的，而一切純凈物質(zhì)熔化時確實透明的。如果繼續(xù)加熱到175攝氏度，它似乎再次熔化，變成清澈透明的液體。后來德國物理學(xué)家列曼把這種處于“中間地帶”的渾濁液體叫做晶體，也就是我們現(xiàn)在所稱的液體。液晶被發(fā)現(xiàn)后，并不知道他的作用也不知道他的用途。</p><p>　　隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，1963年，RCA公司的威列阿姆斯發(fā)現(xiàn)了用電刺激液晶時，其透光方式會發(fā)生改變。5年以后，同一公司的哈因魯馬亞小組

26、發(fā)明了應(yīng)用此性質(zhì)的顯示裝置，這就是液晶顯示屏（LCD）的開端。當(dāng)初，液晶作為顯示屏的材料是很不穩(wěn)定的，因此，作為商業(yè)用品還存在很多問題。</p><p>　　1973年，格雷教授（英國哈爾大學(xué)）發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的液晶材料（聯(lián)苯系）。1976年，由SHARP公司在世界上首次將其應(yīng)用于計算機的顯示屏中，此材料現(xiàn)在已成為LCD材料的基礎(chǔ)。</p><p>　　液晶分為兩大類：溶致液晶和熱致液晶。前者要

27、溶解在水中或有機溶劑中才顯示出液晶狀態(tài)，而后者則要在一定的溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出液晶狀態(tài)。作為顯示技術(shù)應(yīng)用的液晶都是熱致液晶。</p><p>　　熱致液晶可分為近晶相（Smectic Liquid Crystals）、向列相（Nematic Liquid Crystals）和膽甾相（Cholesteric Liquid Crystals）三種類型。</p><p>　　近晶相（Smectic

28、Liquid Crystals）液晶分子呈二維有序性，分子排列成層，層內(nèi)分子長軸相互平行，排列整齊，重心位于同一平面內(nèi)，其方向可以垂直層面，或與層面成傾斜排列，層的厚度等于分子的長度，各層之間的距離可以變動，分子只能在層內(nèi)前后、左右滑動，但不能在上下層之間移動。近晶相液晶的粘度與表面張力都比較大，對外界電、磁、溫度等的變化不敏感。</p><p>　　向列相（Nematic Liquid Crystals）液晶分

29、子只有一維有序，分子長軸互相平行，但不排列成層，它能上下、左右、前后滑動，只在分子長軸方向上保持相互平行或近于平行，分子間短程相互作用微弱，向列相液晶分子的排列和運動比較自由，對外界電、磁場、溫度、應(yīng)力都比較敏感，目前是顯示器件的主要材料。</p><p>　　膽甾相（Cholesteric Liquid Crystals）液晶是由膽甾醇衍生出來的，分子排列成層，層內(nèi)分子相互平行，分子長軸平行于層平面，不同層的分

30、子長軸方向稍有變化，相鄰兩層分子，其長軸彼此有一輕微的扭角（約為１５角分），多層扭轉(zhuǎn)成螺旋形，旋轉(zhuǎn)3600的層間距離稱螺距，螺距大致與可見光波長相當(dāng)，膽甾相實際上是向列相的一種畸變狀態(tài)，一定強度的電場、磁場也可使膽甾相液晶轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄邢嘁壕АＤ戠尴嘁资芡饬Φ挠绊?，特別對溫度敏感，溫度能引起螺距改變，而它的反射光波長與螺距有關(guān)，因此，膽甾相液晶隨冷熱而改變顏色。</p><p>　　20世紀(jì)80年代，STN-LCD(

31、超扭曲向列)液晶顯示器出現(xiàn)，同時，TFT-LCD（薄膜晶體管）液晶顯示器被研發(fā)出來，單液晶技術(shù)仍不成熟所以沒有普及。</p><p>　　20世紀(jì)90年代，日本掌握了STN-LCD及TFT-LCD生產(chǎn)技術(shù)，LCD工業(yè)開始高速發(fā)展。日本廠商夏普（SHAPR）被稱作液晶之父。</p><p>　　2011年以后，LCD技術(shù)開始走向成熟發(fā)展之路，但仍然生存在CRT的陰影之下，在2005年以前，L

32、CD一直在CRT的陰影下發(fā)展生存。</p><p>　　經(jīng)過2003年LCD的大幅降價，LCD價格與CRT顯示器價格進一步接近了，尤其是大尺寸LCD的售價和同尺寸的CRT顯示器的售價相比有了一點價格優(yōu)勢，LCD開始被人們所關(guān)注液晶顯示器的優(yōu)勢被人們逐漸發(fā)現(xiàn)出來也發(fā)揮出來，2004年開始LCD就開始逐漸取代CRT顯示器成為顯示設(shè)備的主流產(chǎn)品。</p><p>　　液晶顯示材料主要用于電子表和

33、各種顯示板，他的顯示原理是利用液晶的電光效應(yīng)（液晶的電光效應(yīng)是指他的干涉，散射、衍射、旋光、吸收等受電場調(diào)制的光學(xué)現(xiàn)象）把信號轉(zhuǎn)換成字符、圖像等可見信號。液晶在正常情況下，其分子排列很有序顯得清澈透明，一旦加上直流電場以后分子的排列就會被打亂，一部分液晶會變得不透明顏色加深因而能顯示數(shù)字和圖像。一般情況下單一液晶材料，即單質(zhì)液晶滿足不了實用顯示器件的性能要求，顯示器件實際使用的液晶材料都是多種單質(zhì)液晶的混合體。</p>&

34、lt;p>　　液晶顯示器能有今天的發(fā)展和它一系列的優(yōu)點是分不開的，與傳統(tǒng)的CRT相比主要有以下特點： </p><p><b>　?。?）低壓、微功耗</b></p><p>　　液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動集成電路上因而耗電量比傳統(tǒng)的顯示器要小得多。而且LCD一般用COMS驅(qū)動故工作電壓很低。</p><p><b

35、>　?。?）平板型結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　液晶顯示器是通過顯示屏上的電極控制液晶分子的狀態(tài)來達到顯示目的。即使屏幕大他的體積也不會正比的增加而且在重量上比傳統(tǒng)的顯示器輕得多。液晶顯示器件的基本結(jié)構(gòu)是由2片玻璃基板制成的薄形盒，這種結(jié)構(gòu)可以在有限的面積上容納最大量的顯示內(nèi)容，顯示內(nèi)容的利用率最高。</p><p>　?。?）被動型顯示且顯示質(zhì)量高</p>

36、;<p>　　液晶顯示器件本身不能發(fā)光，它靠調(diào)制外界光達到顯示目的。因此無眩光，不刺激人眼，不會引起眼睛疲勞。對于黑暗中不能觀看的缺點，只要配上背光源，就可以克服。</p><p><b>　　（4）顯示信息量大</b></p><p>　　與CRT相比，液晶顯示器件沒有蔭罩限制，因此像素點可以做得更小、更精細(xì)；與等離子顯示相比，液晶顯示器件像素點處不需

37、要像等離子顯示那樣，像素點間要留有一定的隔離區(qū)。因此，液晶顯示在同樣大小的顯示窗面積內(nèi)，可以容納更多的像素，顯示更多的信息。</p><p><b>　　（5）易于彩色化</b></p><p>　　液晶本身雖然一般是沒有顏色的，但它實現(xiàn)彩色化很容易。一般使用較多的是濾色法和干涉法。由于濾色法技術(shù)的成熟，使液晶的彩色化具有更精確、更鮮艷、更沒有彩色失真的彩色化效果。&

38、lt;/p><p><b>　?。?）長壽命</b></p><p>　　液晶材料是有機高分子合成材料。具有極高的純度，而且其他材料也都是高純物質(zhì)，在極凈化的條件下制造而成。液晶的驅(qū)動電壓很低，驅(qū)動電流更是微乎其微，因此，這種器件的劣化幾乎沒有，壽命很長。從實際應(yīng)用考查，一般使用中，除撞擊、破碎或配套件損壞外，液晶顯示器件自身的壽命終結(jié)幾乎沒有（液晶背光源壽命有限，我們一

39、般所說的液晶顯示器壽命主要即指背光源的壽命，但背光源模塊是可更換的）。</p><p><b>　　（7）精確還原圖像</b></p><p>　　液晶顯示器采用的是直接數(shù)碼尋址的顯示方式，將視頻信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后根據(jù)信號電平中的地址直接將視頻信號一一對應(yīng)并用屏幕上的液晶顯示出來，因而不會出現(xiàn)任何幾何失真和線性失真。</p><p>　?。?）

40、無輻射，無污染</p><p>　　液晶顯示器件在使用時不會像CRT使用中產(chǎn)生軟X射線及電磁波輻射。這種輻射不僅污染環(huán)境還會產(chǎn)生信息泄露，而液晶顯示不會產(chǎn)生這類問題，它對于人身安全和信息保密都是十分理想的。</p><p>　　金無足赤，人無完人，液晶顯示器也有一些缺點，主要是：</p><p>　?。?）高質(zhì)量液晶顯示器的成本較高，但是目前呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，&l

41、t;/p><p>　　（2）顯示視角小，對比度受視角影響較大，現(xiàn)在已找到多種解決方法，視角接近CRT的水平，但僅限于檔次較高的彩色LCD顯示。</p><p>　?。?）液晶的響應(yīng)受環(huán)境影響，低溫時響應(yīng)速度較慢。</p><p>　　隨著信息時代的進步，信息技術(shù)的發(fā)展，作為信息顯示的液晶顯示應(yīng)用領(lǐng)域，也在不斷發(fā)展，液晶顯示技術(shù)今后將向顯示容量更大，像素密度更高的方向發(fā)展

42、，例如，LCOS微顯示器的像素數(shù)可在0.7英寸的 顯示器上制作1280*1024以上的像素，從而向大容量，高清晰度的應(yīng)用領(lǐng)域，向一切便攜式，個人化的產(chǎn)品領(lǐng)域滲透。液晶顯示器件越做越小，越做越精，顯示容量卻越來越大，從而使液晶顯示器件更適合于一切便攜式個人化產(chǎn)品。例如，移動通訊、個人便攜式電腦，個人數(shù)字外部設(shè)備等成為液晶顯示器件的應(yīng)用市場。向更加節(jié)能，底色更亮、對比度更高，視角更寬，色彩更豐富的高品質(zhì)方向發(fā)展。大屏幕高清晰度電視。這是顯示

43、行業(yè)中最高級的目標(biāo)和最大的市場，液晶顯示從誕生之日起就瞄準(zhǔn)了這一目標(biāo)，現(xiàn)在長期技術(shù)成果的積累，技術(shù)的進步，綜合配套產(chǎn)品的改進使得液晶顯示有可能想這一目標(biāo)沖刺。</p><p>　　1.3液晶顯示器的結(jié)構(gòu)及顯示原理</p><p>　　LCD (Liquid Crystal Display)即液晶顯示器件的英文簡寫。液晶顯示器是基于液晶光電效應(yīng)的顯示器件，液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理

44、性質(zhì)，在通電時導(dǎo)通，是液晶排列有秩序，使光線容易通過；不通電時，排列則變得混亂，阻止光線通過。</p><p>　　液晶顯示器件按控制方式可分為被動矩陣式LCD及主動矩陣式LCD兩種。</p><p>　　被動矩陣式LCD在亮度及可視角方面受到較大的限制，反應(yīng)速度也較慢。由于畫面質(zhì)量方面的問題，使得這種顯示設(shè)備不利于發(fā)展為桌面型顯示器，但由于成本低廉的因素，市場上仍有部分的顯示器采用被動矩

45、陣式LCD。被動矩陣式LCD又可分為TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD，雙層超扭曲向列LCD)。</p><p>　　目前應(yīng)用比較廣泛的主動矩陣式LCD，也稱TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶體管LCD)。TFT液晶顯示

46、器是在畫面中的每個像素內(nèi)建晶體管，可使亮度更明亮、色彩更豐富及更寬廣的可視面積。</p><p>　　液晶顯示器是一個由上下兩片導(dǎo)電玻璃制成的液晶盒，盒內(nèi)充有液晶，四周用密封材料-膠框（一般為環(huán)氧樹脂）密封，盒的兩個外側(cè)貼有偏光片。 從上到下依次為偏光片、前玻璃、前電極、定向?qū)印⒁壕?、定向?qū)印⒈畴姌O、背玻璃、偏光片。偏光片有塑料膜材料制成，其表面涂一層光學(xué)壓敏膠，可以貼在液晶盒的表面。</p>&l

47、t;p>　　液晶盒中上下玻璃片之間的間隔，即通常所說的盒厚，一般為幾個微米。上下玻璃片內(nèi)側(cè)，對應(yīng)顯示圖形部分，鍍有透明的氧化銦-氧化錫（簡稱ITO）導(dǎo)電薄膜，即顯示電極。電極的作用主要是使外部電信號通過其加到液晶上去。 </p><p>　　液晶盒中玻璃片內(nèi)側(cè)的整個顯示區(qū)覆蓋著一層取向?qū)?。定向?qū)拥淖饔檬鞘挂壕Х肿影刺囟ǖ姆较蚺帕校@個定向?qū)油ǔＪ且槐痈叻肿佑袡C物，并經(jīng)摩擦處理；也可以通過在玻璃表面以一

48、定角度用真空蒸鍍氧化硅薄膜來制備。</p><p>　　液晶顯示器的工作原理如圖1-2所示液晶材料被封裝在上下兩片透明電極之間。當(dāng)兩電極無電壓時，液晶分子受到透明電極上的定向膜的作用按一定方向排列，由于上下電極之間定向方向扭轉(zhuǎn)90度，入射光通過偏振光濾光板進入液晶層，變成了直線偏振光。當(dāng)入射光在液晶層中沿著扭轉(zhuǎn)的方向進入并扭轉(zhuǎn)90度后通過下面偏振光濾光板后變成亮態(tài)。</p><p>　　當(dāng)

49、上下電極板之間加上電壓以后，液晶層中液晶分子的定向方向發(fā)生變化，變成與電場平行的方向排列，這種情況下，入射到液晶層的直線偏振光的偏振方向不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，由于下部偏振光板的偏振方向與下部偏振光板的方向相互垂直，所以入射光便不能通過下部的偏振光濾光板，此時液晶層不透光。因而，液晶層無電壓時為亮態(tài)，有電壓時為暗態(tài)。</p><p>　　對液晶分子進行定向控制的是定向膜，它是一種涂覆在兩電極內(nèi)側(cè)的薄膜，是一種高分子材料，緊

50、接液晶層的液晶分子。由于液晶層具有彈性體的性質(zhì)，上下定向膜扭轉(zhuǎn)90度，于是就形成了液晶分子定向扭轉(zhuǎn)900的構(gòu)造。</p><p>　　扭曲向列型顯示器件（Twisted Nematic-LCD）簡稱TN型顯示器件是人們發(fā)現(xiàn)最早，也是應(yīng)用范圍最廣，數(shù)量最多，價格最便宜的液晶顯示器，主要用于電子表、計算器、游戲機等等顯示屏，下面簡要介紹一下這類顯示器件的工作原理。</p><p>　　TN型顯

51、示器件的構(gòu)造如圖。向列型液晶夾在兩片玻璃中間，在玻璃的表面上先鍍有一層透明而導(dǎo)電的薄膜作為導(dǎo)電電極。這種薄膜主要是一種銦和錫的氧化物，簡稱ITO，在有ITO的玻璃上鍍上表面配向劑，使液晶順著一個特定且平行于玻璃表面的方向排列，圖中左邊玻璃是排成上下兩個方向，右邊玻璃則使液晶排成垂直于玻璃表面的方向。在此組件中，液晶的自然狀態(tài)可以從左到右90°的扭曲，這也是被稱為扭曲型液晶顯示器的原因。利用電場可以使液晶旋轉(zhuǎn)的原理，在兩電極上加

52、上電壓則會使液晶偏振化方向轉(zhuǎn)向與電場方向平行，這是因為液晶的折射率隨著液晶的方向而改變，其結(jié)果是光通過TN型液晶盒以后其偏振方向會發(fā)生改變，選擇適當(dāng)?shù)囊壕Ш泻穸仁构獾钠窕较騽偤酶淖?0度，這樣光經(jīng)過兩個平行偏振片時就完全不能通過。若在兩電極上外加足夠大的電壓使得液晶方向轉(zhuǎn)成與電場方向平行，光的偏振方向就不會改變，</p><p>　　因此，光可以順利通過第二個偏振片，于是就可以通過控制電壓的開關(guān)達到控制亮暗的

53、目的，這樣會形成透光時為白，不透光是為黑的效果，字符和圖像就可以在屏幕上顯示了[2]。</p><p>　　1.4設(shè)計內(nèi)容意義及簡介</p><p>　　數(shù)字顯示LCD屏的設(shè)計，我選擇了大家每天的日常生活都在用的數(shù)字電子鐘，本著簡單、實用的設(shè)計目的為主方便大家的日常生活使用。數(shù)字電子中的顯示內(nèi)容即數(shù)字88:88，另外還顯示上午AM,和PM。</p><p>　　數(shù)字

54、電子鐘在工藝上沒有太多的要求，作為報時的一種工具唯一的硬性要求就是要報時準(zhǔn)確。當(dāng)然耐用、抗震、抗壓、使用壽命也很重要。由于液晶材料的物理特性受溫度的影響特別大，液晶在極冷的情況下會漸漸成為真正的晶體，而在過熱情況下又會成為各項同性物體或純液體，這兩種極限狀態(tài)下液晶都不能作為顯示材料。另外，在較低溫度下，液晶材料變得粘稠同樣影響液晶的功能，一般在0℃或以下的溫度時，由于液晶在于常溫同樣的電場影響下很難進行物理旋轉(zhuǎn)，液晶的響應(yīng)時間大大增加，

55、致使畫面顯示明顯遲緩，實際上，溫度還會改變液晶材料的雙折射和光學(xué)各項異性特性，因此，對于數(shù)字電子鐘而言，實現(xiàn)溫度跨度大正常顯示有兩種途徑：一是改善液晶的工作氛圍，即在液晶和周圍營造一個小的溫度場，不管在什么樣的低溫度條件下，總是給液晶和提供一個適當(dāng)?shù)男囟拳h(huán)境，使液晶能正常的工作，另一種是直接開發(fā)低溫液晶材料。后一種途徑正處于研究階段。而前一種方法則是目前技術(shù)條件下唯一可行的[6]。</p><p>　　本設(shè)計采

56、用的是字符段顯示。其中有七段顯示另外還有十四段、十六小線段進行數(shù)字或字符顯示的方法。本設(shè)計采用的是七段顯示，用七段小線段可以組成數(shù)字0～9，用十四（或十六）段小線段可以組成數(shù)字0～9與字母A～Z，每段可以單獨點亮或成組點亮，以便組成任何一個數(shù)字、字符或一組數(shù)字、字符。每段都有一個獨立的控制熒屏，由作用在熒屏的電壓來控制每段的照明。</p><p>　　2數(shù)字顯示LCD屏設(shè)計</p><p>

57、;　　在顯示屏的設(shè)計中，首先要確定一些數(shù)據(jù)，比如外形的長寬，LCD大片的長寬，小片的長寬等等。然后根據(jù)結(jié)構(gòu)圖再做出光刻掩摸版、取向涂覆版和絲網(wǎng)印刷版。屏的基本設(shè)計過程為：外觀圖的設(shè)計（液晶盒的設(shè)計 →4個筆段“8”字及小數(shù)點和其它顯示單元→真值表→COM層電極走線→SEG層電極走線→COM層的電極圖案→SEG層的電極圖案）→總體設(shè)計外觀圖→菲林版的設(shè)計（Masku版的設(shè)計→Maskd版的設(shè)計→兩張封框版的設(shè)計→兩張PI涂覆版的設(shè)計→兩張

58、銀點版的設(shè)計）[3]。</p><p><b>　　2.1外觀圖的設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計該顯示屏所必須的數(shù)據(jù)，如下所列。</p><p>　　（1）LCD外形的長56mm，寬為30mm； </p><p>　　（2）LCD大片長為56mm，寬為30mm；</p><p&

59、gt;　?。?）LCD小片的長為多少56mm，寬為26mm； </p><p>　?。?）LCD大片在下，小片在上；</p><p>　?。?）LCD可視區(qū)長為49mm，寬為多少22mm；</p><p>　?。?）可視區(qū)距小片玻璃左邊緣距離3.5 mm；可視區(qū)距小片玻璃下邊緣距離4mm；</p><p>　?。?）引線的電極共有19個；

60、 </p><p>　?。?）引線電極的長為3.8mm，寬為1.7mm；</p><p>　?。?）引線電極間隙為0.85mm；</p><p>　?。?0）引線電極（第一根）據(jù)玻璃邊緣的距離為5.05 mm；</p><p>　?。?1）封口位于玻璃左邊中央部位，其長為10 mm，寬為1.0 mm；</p><p&g

61、t;　?。?2）偏光片的外形尺寸在小玻璃的基礎(chǔ)之上向內(nèi)偏移了0.5 mm，偏光片厚0.3 mm；（13）LCD玻璃的厚度為為0.7 mm；</p><p>　　具體液晶盒尺寸和外觀如圖2-1示。</p><p>　　2.2 COM、SEG層電極邏輯走線</p><p>　　液晶顯示常用的驅(qū)動方式有靜態(tài)驅(qū)動和動態(tài)驅(qū)動兩種方式，為控制驅(qū)動所需電極的數(shù)量，本設(shè)計采用動態(tài)驅(qū)

62、動法，即驅(qū)動時分別對不同的Com電極和Seg電極進行組合加電，控制點亮各筆段。</p><p>　　動態(tài)驅(qū)動法Com層和Seg層的電極邏輯走線原則如下：</p><p>　?。?）同一面上不同的引出端電極的連線不能交叉，如果走線必須相交時，用過渡點跨線；</p><p>　?。?）上、下圖形走線盡量避免交叉，如果難以避免時，交叉點最好選擇在可視區(qū)之外；若必須在可視區(qū)

63、內(nèi)交叉，其交叉點的面積要控制在0.1mm×0.1mm范圍內(nèi)；</p><p>　?。?)布線的寬度盡量走寬，不宜走又細(xì)又長的線；</p><p>　?。?）走線要遠(yuǎn)離切割線，一般控制在距切割線0.5mm以上，因為距切割線太近，在切裂時屏邊緣若有崩邊的話極易使電線斷開，形成廢品。</p><p>　　對于COM層的電極而言它共有第1、2、3、4、5四個電極引

64、腳，分別定義其為：COM1，COM2，COM3，COM4，COM5。其中</p><p>　　COM1控制的是8字的d段，</p><p>　　COM2控制的是8字的a,f,b字段，</p><p>　　COM3控制的是8字e,g,c三段</p><p>　　COM4,COM5分別控制AM和PM</p><p><

65、;b>　　具體如何控制見圖。</b></p><p>　　圖2-2 COM層電極邏輯走線</p><p>　　除了COM層的五個電極引腳其余14都是SEG層的電極引腳。其中</p><p>　　SEG1、SEG3、SEG7、SEG10分別控制四個8字的e,f段</p><p>　　SEG2、SEG4、SEG8、SEG11分別

66、控制四個8字的a,g,d段</p><p>　　SEG3、SEG6、SEG9、SEG12分別控制四個8字的b,c段</p><p>　　SEG13、SEG14分別控制上下午的AM,PM</p><p>　　具體控制方法如圖2-3。</p><p>　　圖2-3 SEG層電極邏輯走線</p><p>　　COM層和SEG

67、層整體電極邏輯走線如圖2-4。</p><p>　　圖2-4 COM、SEG整體走線</p><p>　　真值表也就是邏輯表，表示個顯示圖案（筆端、點陣和圖形）和兩層（COM層和SEG層）ITO膜引出的邏輯關(guān)系，可以根據(jù)顯示圖案設(shè)計。</p><p>　　真值表應(yīng)根據(jù)電路的驅(qū)動方式來確定，液晶顯示的（動態(tài)）驅(qū)動采用交叉顯示的方式，也就是說上下電極交叉顯示的哪些圖案才

68、能顯示。在寫真值表是要先確定那個筆端有那個電極控制，即真值表與邏輯走線應(yīng)保持一一對應(yīng)的關(guān)系。</p><p><b>　　表2-1真值表</b></p><p>　　2.3 COM、SEG層電極圖案</p><p>　　液晶顯示的區(qū)域就是COM和SEG兩電極圖案層重疊的區(qū)域，COM電極圖案,SEG層電極圖案如圖所示2-4。</p>

69、<p>　　圖2-5 COM電極圖案,SEG層電極圖案</p><p>　　整體COM和SEG電極圖案如下圖所示。</p><p>　　圖2-6 COM和SEG整體電極圖案</p><p>　　外觀圖，電極走線和顯示效果如圖2-7示。</p><p>　　圖2-7 整體顯示效果</p><p>　　2.4單

70、粒顯示器版圖的設(shè)計</p><p>　　在顯示器設(shè)計過程中如果外形尺寸得到用戶的認(rèn)可就可進行版圖的設(shè)計，首先設(shè)計單粒顯示器版圖，然后排版制作生產(chǎn)中所用的菲林。</p><p>　　單粒顯示器版圖包括面點極，背電極，邊框，銀點及凸版版圖。</p><p>　　面電極及背電極版圖如下圖2-8所示。</p><p>　　圖2-8 面、背電極版圖&l

71、t;/p><p>　　邊框（Seal）版圖,邊框距離小玻璃1.05mm邊框?qū)?.3mm。</p><p>　　圖2-9 邊框（seal）版圖</p><p>　　凸版（APR）版圖距離小玻璃邊緣收縮2.25mm。</p><p>　　圖2-10 凸版（APR）版圖</p><p>　　銀點（Dot）版圖—銀點設(shè)計在COM與

72、SGE電極疊加區(qū)域中，介于邊框與窄玻璃之間。下圖為電極、邊框、銀點、凸版關(guān)系放大圖。</p><p>　　圖2-11 電極、邊框、銀點、凸版關(guān)系放大圖</p><p>　　單粒顯示器版圖有以上面電極和背電機、邊框、凸版及銀點等構(gòu)成。</p><p>　　圖2-12 單粒顯示器版圖</p><p><b>　　2.5菲林版的設(shè)計<

73、;/b></p><p>　　在液晶顯示器的生產(chǎn)中，需要在導(dǎo)電玻璃的ITO膜制成所需要的電極圖案，這個過程目前都是用光刻技術(shù)來完成的。光刻中需要用到具有特定圖形的光刻掩膜版。光刻掩膜版分鉻板和膠版常用的軟性膠片掩膜版通常稱為菲林。</p><p>　　設(shè)計生產(chǎn)中所有的菲林版包括：光刻ITO的Masku和Maskd菲林版；PI涂覆工序凸版（APR）菲林版；絲印成盒工序的Seal和Dot

74、菲林版。</p><p>　　在單粒顯示器版圖基礎(chǔ)上設(shè)計菲林版圖。</p><p>　　首先是關(guān)于集成度的計算：集成度即一個標(biāo)盒所能設(shè)計出LCD產(chǎn)品的個數(shù)，本設(shè)計采用的玻璃基板是：300mm×360mm×1.1mm考慮到標(biāo)盒四周留7.5mm的邊用于生產(chǎn)中的對位；本設(shè)計的外形玻璃長L為56mm,大玻璃W1寬為26mm,,臺階WP寬為4mm。由集</p>&l

75、t;p><b>　　成度的計算公式：</b></p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　N1=N2=30所以集成度N為30</p><p>　　依次集成度分別設(shè)計兩張電極菲林，邊框菲林，銀點菲林凸版菲林等版圖光刻掩膜版（Masku版和Maskd版）</p><p>　

76、　圖 2-13 Masku版</p><p>　　圖2-14 Maskd版</p><p>　　Seal版圖用于制作邊框絲印網(wǎng),指明封框膠的位置和區(qū)域。</p><p>　　圖2-15 Seal版圖</p><p>　　銀點Dot版圖用于制作銀點絲印網(wǎng)。</p><p><b>　　圖2-16銀點版圖<

77、/b></p><p>　　凸版（APR）版圖用來制取向?qū)拥目率嫌∷D版。</p><p>　　圖2-17 APR版圖</p><p>　　單粒UP單元圖由Mask、邊框版圖、銀點版圖、凸版UP版圖組成。</p><p>　　圖2-18 單粒UP單元圖</p><p>　　單粒Dwon單元圖由Mask、邊框版圖、

78、銀點版圖、凸版DOWN版圖組成。</p><p>　　圖2-19 單粒Dwon單元圖</p><p>　　3液晶顯示器生產(chǎn)工藝和材料</p><p>　　液晶顯示器制造是在潔凈室環(huán)境下進行的，在工藝上大致可以分成清洗與干燥、光刻、取向排列、制盒、切割、灌注液晶及封口貼片光片等工藝。液晶顯示器制作的一般工藝流程圖如下圖所示[4]：</p><p&g

79、t;　　圖3-1液晶顯示器一般工藝流程</p><p>　　3.1清洗與干燥工藝</p><p>　　清洗工藝是液晶顯示器生產(chǎn)以及其他平板顯示器制造的重要的前提，因為玻璃（載波片）的表面狀況直接影響顯示器件的顯示質(zhì)量，因此清洗過程的控制是非常重要的。玻璃在其制作，包裝，運輸過程中很容易被灰塵，油脂等雜質(zhì)污染，未經(jīng)潔凈處理的玻璃無法保證工藝上的質(zhì)量要求，而這些雜質(zhì)是依靠靜電吸附在玻璃表面，比

80、較容易去除。玻璃主要的污染物為灰塵和油脂等，一定溫度的堿液對玻璃有很好的清洗作用，高純水清洗可去除溶于水的雜質(zhì)及一些灰塵，同時還能夠?qū)A液去除掉，而超聲波的清洗作用，在于利用水分子在超聲波的作用下發(fā)生振動摩擦，使玻璃表面粘附的雜質(zhì)松動而脫落。水洗后的玻璃要進行干燥處理，經(jīng)過清洗后的玻璃，表面沾有水或者有機溶劑等清洗液，這將會對后續(xù)工序造成不良影響，特別是光刻工藝會產(chǎn)生浮膠，鉆刻，圖形不清晰等，因此玻璃必須經(jīng)過干燥處理。</p>

81、;<p>　　有機溶劑去污原理:(去除油脂類物質(zhì))油脂不溶于水，但它可溶于甲苯，丙酮，乙醇等有機溶劑，其中甲苯的去污能力最強，所以先用甲苯洗，但甲苯不能殘留在玻璃的表面。因甲苯可溶于丙酮，可再用丙酮進行清洗，把殘余的油脂清洗掉，同時甲苯也溶解，同樣丙酮也不能夠殘留在玻璃表面，因丙酮溶于乙醇，所以繼續(xù)用乙醇進行清洗，乙醇可以與水相溶解，最后用大量的去離子水把乙醇溶解。因此清洗流程為:甲苯-丙酮—乙醇—去離子水(有機化學(xué)中的相

82、近相溶原理) </p><p>　　干燥工藝原理：經(jīng)過清洗后的玻璃，表面沾有水或有機溶劑等清洗液，這將對后工序造成不良影響。目前常用的方法有烘干法、甩干法、有機溶劑脫水法和風(fēng)刀吹干法等。</p><p>　　清洗與干燥流程如下圖。</p><p><b>　　3.2光刻工藝</b></p><p>　　經(jīng)過上述清洗的基板

83、就可以進入電極圖案形成工序?？涛g電極圖案（光刻工藝）的過程是涂膠→前烘→曝光→顯影→堅膜→腐蝕→去膠。</p><p><b>　?。?）涂膠</b></p><p><b>　　涂膠前應(yīng)保證玻璃表</b></p><p>　　面清潔，如擱置太久，應(yīng)</p><p>　　重新清洗。涂膠方法常用<

84、;/p><p>　　的有旋轉(zhuǎn)涂膠和輥印涂膠。前者不適用于大面積涂膠，但能得到更為精密的圖案和高的成品率。涂膠工序應(yīng)在20~25℃范圍內(nèi)，相對濕度低于60%的環(huán)境下進行。涂膠要求：粘附良好，均勻，厚薄適當(dāng)。若膠膜太薄，易產(chǎn)生針孔，抗蝕能力差；膠膜太厚，分辨率低。</p><p><b>　　（2）前烘</b></p><p>　　前烘的目的是使膠膜體

85、內(nèi)的溶劑充分揮發(fā)，增強膠膜ITO膜的粘附性和膠膜的耐磨性。前烘的最佳方法是將玻璃放在容器內(nèi)，再用紅外燈從底部加熱。影響前烘質(zhì)量的主要因素是溫度和時間。烘烤不足，將產(chǎn)生膜－膠粘接。輕者使圖案變成浮膠；重者膠被掩膜粘起，使圖案破缺。烘烤過將導(dǎo)致膠膜翹曲硬化，而且會降低圖形部分光刻膠的抗蝕能力。</p><p><b>　?。?） 曝光</b></p><p>　　曝光有接

86、觸曝光方式和投影曝光方式兩種，在圖案精度為10um以上或基板面積小于300×300mm2以及不需要重復(fù)曝光的條件下，可以采用前者。在制作有源矩陣液晶顯示基板時，需要高精度的微細(xì)電極圖案，且常需要重復(fù)曝光，在這種情況下，應(yīng)采用后者，即投影曝光方式。對筆段式采用接觸曝光方式。為保證曝光質(zhì)量，在操作中要注意以下幾點：</p><p>　　a) 定位必須嚴(yán)格套準(zhǔn)。</p><p>　　b

87、) 光刻掩膜板必須平整地貼在玻璃上，不能有空隙。若存在空隙，則不該曝光的地方也會受到光的照射，使圖形產(chǎn)生畸變。</p><p>　　c) 曝光時間控制要適當(dāng)。曝光時間過短，正性光刻膠因光化學(xué)反應(yīng)不充分導(dǎo)致刻蝕性能降低；曝光時間過長，會使光刻膠本不該感光部分的邊緣被微弱感光，腐蝕后邊界不光滑或出現(xiàn)毛刺。</p><p><b>　?。?）顯影</b></p>

88、<p>　　對正性膠顯影將感光部分的光刻膠溶除，留下未感光部分膠膜。從而形成所需要圖形，然后用過濾水，去離子水噴淋和漂洗。</p><p>　　顯影要嚴(yán)格控制好顯影時間。若顯影時間不足，則在感光處還會留下不易察覺的薄層光刻膠層，該層在后續(xù)工序感光之后會影響ITO刻蝕，形成斑紋或小島。另外顯影不足還會造成邊緣毛刺，圖形模糊。若顯影時間過長，光刻膠發(fā)生軟化、膨脹，顯影液從ITO層表面向圖形邊緣滲入，發(fā)生

89、鉆蝕，使圖形邊緣變皺或浮膠。</p><p><b>　　（5）堅膜</b></p><p>　　為消除顯影時膠膜軟化、膨脹，增強膠膜與ITO玻璃粘接性和提高膠膜抗蝕能力，顯影后必須以適當(dāng)?shù)臏囟扰嗪娌ＡВ猿ニ?，使膠膜堅固。堅膜的溫度和時間要選擇適當(dāng)，堅膜不足在腐蝕時會發(fā)生浮膠或嚴(yán)重側(cè)蝕；堅膜過度因熱膨脹會產(chǎn)生翹曲和剝落，在腐蝕時會發(fā)生鉆蝕或浮膠。</p&g

90、t;<p>　　堅膜最好采用緩慢和自然冷卻的方法，防止因膠膜的細(xì)小裂紋而出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象。</p><p><b>　?。?）腐蝕</b></p><p>　　蝕刻方法有濕蝕刻法和干蝕刻法兩種。但對ITO膜常用濕法刻蝕。</p><p>　　對于濕法刻蝕，腐蝕液的選擇要求能腐蝕掉裸露的ITO層，又不損傷玻璃表面的光刻膠層。腐蝕時間對蝕

91、刻質(zhì)量影響較大。若時間太短，ITO層未腐蝕干凈，導(dǎo)致短路而報廢；時間太長，腐蝕液會穿透滲蝕膠膜，產(chǎn)生浮膠和引起邊緣側(cè)向腐蝕，使圖形變壞。影響腐蝕時間有腐蝕溫度、ITO膜層厚度、ITO膜制作方法和腐蝕液種類等因素。一般腐蝕液用FeCl：HCl＝2：1或HCl：H2O＝1：1溶液，處理溫度40～50℃。</p><p><b>　?。?）去膠</b></p><p>　　

92、去膠就是去掉圖形部分的光刻膠，可用濕法去膠和離子去膠</p><p>　　3.3 取向排列工藝</p><p>　　在TN型液晶顯示器的制造工藝中，取向排列工藝是一個關(guān)鍵工藝。TN型要求兩玻璃片內(nèi)表面處液晶分子的排列方向互成90度。 液晶分子的取向處理有水平取向處理，垂直取向處理和傾斜取向處理。取向排列的主要方法是傾斜蒸鍍法和摩擦法，前者不適合于大生產(chǎn)，只能是一種實驗室技術(shù)，所以在工業(yè)中全

93、部使用摩擦法。取向質(zhì)量高低直接影響產(chǎn)品成品率和產(chǎn)品使用壽命。</p><p>　　取向排列的一般工藝流程為：清洗→涂膜→預(yù)烘→固化→摩擦取向。</p><p><b>　?。?）清洗</b></p><p>　　光刻工序處理后的ITO玻璃表面雖已清洗干凈，但在本工序中還必須用高純水、超聲波和有效的溶劑作進一步徹底清洗，以除去微塵和保證玻璃表面有

94、很小的接觸角。</p><p><b>　?。?）涂膜</b></p><p>　　涂膜一般采用液體涂覆的辦法，依靠液體的表面張力得到平整，厚度均勻的膜。有三種常用的涂膜方法：旋轉(zhuǎn)涂膜法，浸泡法和柯氏印刷法。旋轉(zhuǎn)涂膜法利用離心力和液體表面張力原理成膜，因膜層很薄，一般添加偶聯(lián)劑以增加粘附強度。浸泡法是將待涂膜的玻璃基片浸入取向材料溶液中，取出后甩干即形成均勻的膜層?？?/p>

95、氏印刷法不同于前兩種之處是能將取向膜印在指定范圍的區(qū)域內(nèi)，無需在摩擦工序之前或空盒形成之前，去掉密封部分的取向膜，同時也不影響銀點處的導(dǎo)通性。另外，柯氏印刷法可通過調(diào)整落料量、改變?nèi)∠驅(qū)硬牧先芤旱臐舛群陀∷⒋螖?shù)等來自由調(diào)整膜的厚度。印刷時先將取向材料溶劑加到轉(zhuǎn)印板上，然后用刀刮平，開始印刷滾筒，將轉(zhuǎn)印板上的溶液粘附在印刷用的凸版上。當(dāng)滾筒開到工作臺時 ，凸版上的溶液進而轉(zhuǎn)到基板上，為保證印刷的均勻性，所用的凸版材料與定向材料溶液有良好的

96、親和性，并且凸版上的每個凸塊應(yīng)由細(xì)小凸粒組成，這樣可以靠液體的表面張力作用獲得均勻、平整的膜。通過上述工藝形成的膜，應(yīng)馬上預(yù)烘形成固體狀取向膜層，以避免灰塵等異物落在膜破壞膜平整性以及液體膜面與其他物體接觸造成膜層的損壞。</p><p><b>　　（3）固化</b></p><p>　　預(yù)烘后的取向膜需通過80~90度預(yù)烘將有機溶劑揮發(fā)掉，在180度下固化1個半小

97、時左右。</p><p><b>　?。?）摩擦處理</b></p><p>　　在取向膜上用絨布等向一個方向來回摩擦倆次，就可以形成定向?qū)?，這樣，液晶分子就能按摩擦方向作沿面排列。在TN顯示模式中，存在一個最佳視角區(qū)域，該區(qū)域隨摩擦方向變化而變化，因此可根據(jù)實際需求確定摩擦方向，摩擦方向可通過調(diào)節(jié)基片或滾筒的角度來改變。</p><p>&l

98、t;b>　　3.4制盒</b></p><p>　　空盒制作包括密封膠印刷、導(dǎo)電膠印刷、噴襯墊料、基板貼和和熱壓固化。</p><p>　　（1）密封膠和導(dǎo)電膠印刷</p><p>　　邊框密封膠和電極轉(zhuǎn)印導(dǎo)電膠通過絲網(wǎng)印刷準(zhǔn)確定位到邊框和對應(yīng)的引線端子，稱之為密封膠和導(dǎo)電膠印刷。該工藝所需的絲網(wǎng)印板在制作電極掩膜板時已設(shè)計制好。絲網(wǎng)印刷的基本原理

99、是：利用絲網(wǎng)印板，使圖文部分網(wǎng)孔可透過油墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透過油墨的基本原理進行印刷。</p><p>　　絲網(wǎng)印刷油墨由粘接劑、溶劑、填充料和固化等成分組成。在液晶顯示器的制作中，要求絲網(wǎng)印刷油墨具有較強的粘接性、耐熱、耐水性和抗老化性。對密封膠，為保證液晶盒厚，需加入適當(dāng)尺寸的襯墊材料。對導(dǎo)電膠，為實現(xiàn)電極轉(zhuǎn)印，需加導(dǎo)電填料如銀粒，且填料越多，顆粒越細(xì)，導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性越好，若導(dǎo)電填料過多則會影響粘接性能。導(dǎo)

100、電膠液的粘度要適當(dāng)，過大不易鋪開，過小會流淌。</p><p>　　另外，需注意的是：為避免液晶和導(dǎo)電膠的化學(xué)反應(yīng)，共用電極的轉(zhuǎn)印位置大都在邊框密封部位的外側(cè)。</p><p><b>　?。?）噴襯墊料</b></p><p>　　邊框密封膠印刷之后，待其溶劑充分揮發(fā)，就可向密封膠包圍的顯示部分噴灑棒狀或粒狀襯墊。噴灑襯墊料有兩種方法：干噴和

101、濕噴。對于塑料襯墊常帶靜電易成團，為此采用濕噴法，即預(yù)先將襯墊分散在揮發(fā)性高的溶液如乙醇中內(nèi)，向基板噴灑此種混合液，等溶劑充分揮發(fā)之后再貼合基板。采用濕噴法，配制的混合液襯墊料一定要混合均勻，不能有結(jié)團和沉淀現(xiàn)象。采用濕噴法，盡量使玻璃處于剛剛從烘箱中干燥出來的熱狀態(tài)；采用干噴法，應(yīng)使玻璃溫度與室溫相同。在生產(chǎn)中，邊框部分一般用玻璃襯墊，取向?qū)硬糠植捎盟芰弦r墊，且塑料襯墊尺寸大小0.2um左右。</p><p>

102、　　（3）基板貼合和熱壓固化</p><p>　　貼合基板時，利用預(yù)先設(shè)置好的“對板標(biāo)記”，將前后兩塊基板對好位，一邊適度加壓，一邊加熱或照射紫外線，使密封膠固化，形成液晶盒。貼合時應(yīng)注意，壓力適中以免襯墊壓碎破壞取向?qū)樱?lt;/p><p>　　兩片玻璃都應(yīng)處于室溫狀態(tài)，從而避免因冷熱溫差造成玻璃變形而引起盒厚不均勻；避免灰塵、水分等殘留物。在熱壓固化過程中，溫度選擇要適中。溫度過高會影響液

103、晶盒性能；溫度過低，固化時間長，且導(dǎo)電性能差一些。</p><p>　　3.5灌注液晶及封口工藝</p><p><b>　?。?）灌注液晶</b></p><p>　　在空盒制作時預(yù)留一小孔作灌注液晶用，灌入液晶前，將空盒和液晶罐抽真空，空盒的注入孔小而狹窄，抽氣不易，若對空盒加熱，抽氣效果將會有較大的提高。為了抑制液晶材料的蒸發(fā)，給予適度冷

104、卻，從而增大粘度，此時需對液晶攪拌提高抽氣效率。關(guān)掉抽氣泵，將封口處接觸液晶，利用液晶的毛細(xì)現(xiàn)象和壓力差，進行真空注入法，平靜地將液晶注入液晶盒內(nèi)。 但要灌滿液晶盒，需將干燥的惰性氣體引入盒內(nèi)，直到充滿為止。勉強灌入液晶有時會損傷注入孔附近的取向?qū)颖砻妗楸苊庠摤F(xiàn)象發(fā)生，可在抽氣完畢后對空盒和液晶進行加溫處理。</p><p>　　灌注液晶有兩種方法：海綿灌和槽灌。海綿灌比槽灌節(jié)約液晶。</p>&

105、lt;p><b>　?。?）封口</b></p><p>　　灌注液晶之后，注入孔邊緣因液晶濕潤不易于封口，解決該問題有許多方法。早期的方法可歸結(jié)為軟焊料密封和用密封膠密封。預(yù)先將鉻、鎳、銅、金等金屬蒸發(fā)或電鍍到基板側(cè)面的注入孔邊緣上，待液晶注入后，用軟焊料封口，這種封口方法稱之為軟焊料密封。在注入孔內(nèi)插入銦、錫、鉛等伍德合金，假封口后擦掉注入孔外側(cè)的液晶，然后用密封膠封口，這種辦法成

106、為密封膠密封。</p><p>　　另外用硅類密封膠封口，即使注入孔因液晶濕潤也能較容易地封住注入孔。用密封膠封口，先通過冷凍方法或其他方法，讓封口膠收縮注入孔內(nèi)，再通過光或熱的作用使其發(fā)生交聯(lián)，形成牢固的封口?，F(xiàn)代應(yīng)用最廣的封口方法是ＵＶ樹脂封口法，即在封口處擦去液晶，涂上丙烯酸類紫外硬化樹脂，用紫外光照射使之硬化。但注意紫外光不要照到封口以外的地方，防止液晶和取向膜惡化。</p><p&g

107、t;<b>　　3.6貼偏光片</b></p><p>　　液晶盒制作工藝完成后，在液晶盒兩側(cè)按一定方向貼上偏光片。所有的液晶都有前后兩片偏振光片緊貼在液晶玻璃，組成總厚度1mm左右的液晶片。如果少了任何一張偏光片，液晶片都是不能顯示圖像的。在普通TN顯示液晶盒中，偏振軸平行或垂直于摩擦方向，兩個偏振方向平行的TN盒是黑模式，偏振軸的方向與對應(yīng)的玻璃基片的摩擦方向平行，在正交偏振片下產(chǎn)生白模

108、式。</p><p>　　偏光片的基本結(jié)構(gòu)包括：最中間的PVA（聚乙烯醇），兩層TAC（三醋酸纖維素），PSA film（壓敏膠），Release film(離型膜) 和Protective film（保護膜）。其中，起到偏振作用的是PVA層，但是PVA極易水解，為了保護偏光膜的物理特性，因此在PVA的兩側(cè)各復(fù)合一層具有高光透過率、耐水性好又有一定機械強度的(TAC)薄膜進行防護，這就形成了偏光片原板。在普通TN

109、型LCD偏光片生產(chǎn)中，根據(jù)不同的使用要求，需要在偏光片原板的一側(cè)涂復(fù)一定厚度的PSA，并復(fù)合上對PSA進行保護的隔離膜;而在另一側(cè)要根據(jù)產(chǎn)品類型，分別復(fù)合保護膜、反射膜,半透半反膠層膜，由此形成偏光片成品。對STN型LCD偏光片產(chǎn)品，還要在PSA層一側(cè)，根據(jù)客戶的不同需要，按一定的補償角度復(fù)合具有一定位相差補償值的位相差膜和保護膜，由此形成STN型LCD偏光片產(chǎn)品，這就是LCD偏光片的基本結(jié)構(gòu)和作用原理。</p><

110、p>　　使用的壓敏膠為耐高溫防潮壓敏膠，并對PVA進行特殊浸膠處理（染料系列產(chǎn)品），所制成的偏光片即為寬溫類型偏光片；在使用的壓敏膠中加入阻止紫外線通過的成份，則可制成防紫外線偏光片；在透射原片上再復(fù)合上雙折射光學(xué)補償膜，則可制成STN用偏光片；在透射原片上再復(fù)合上光線轉(zhuǎn)向膜，則可制成寬視角偏光片或窄視角偏光片；對使用的壓敏膠、PVA膜或TAC膜著色，即為彩色偏光片。實際上隨著新型的液晶顯示器產(chǎn)品不斷開發(fā)出來，偏光片的類型也愈來愈