第一篇：液晶維修心得

液晶維修心得

目前液晶已成主流，馬上就要進入液晶維修的高峰期，現將本人多年來的維修經驗說出來與同行一起分享！至于液晶的幾個組成不部分就不必細說了，電源，高壓板，解碼電路故障率各占一成。

一、電源

由于解碼板需要的供電電壓都比較低，所以對電源的濾波效果要求比較高。時間用長的一些機子剛開機一亮即滅，或者是平時開機工作時畫面輕微的忽明忽暗，有時能開機有時不能開機，就極有可能是電源供電不足造成，這些故障在單獨電源盒供電只需代換試一試就很容易解決，如果是內置供電那就需拆機檢查，主查濾波電路，只要是靠近發熱元件的都應該是首換對象。也可用外接電源并上去試，因為12V和5V很容易做到。

二、高壓板（燈管和高壓板一起來講）

首先高壓板供電良好也是至關重要，高壓板壞的典型故障就是開機指示燈亮，能夠控制，主機不亮或者一亮即滅。若是燈管壞（應該說多燈的顯示屏不可能一起壞，一般只是壞一根），故障也是一亮即滅。這樣就給維修人員造成一些障礙，不知道到底是燈管壞還是高壓板壞，所以我建議維修人員自備一個單燈的高壓驅動板，在維修時可以單獨用電源驅動板，把每一根燈管都試一遍，一燈兩線，兩燈四線，四燈八線。。都很好接，只需接其中兩根一樣的線就可。四燈六線的取兩根同顏色的粗線接上可以試。基本上不管燈管大小全部都可以試出燈管的好壞，我從12寸到3X寸都試過。

判斷完燈管后就可以檢查高壓板了，如果是單塊高壓板，我建議直接換整塊，價格便宜且省事。如果是和電源一體，首查高壓板供電保險，再查振蕩三極管、二極管，其實上面零件很少，可以用表逐個全測一遍也花不了幾分鐘，有的用振蕩IC都不是怎么好買，激勵IC一般很少壞，我修了很多只是碰到一、二例。當然在對整合式高壓板無計可施的時候可以用單獨的高壓板代替，只要空間允許。

三、解碼板

解碼板壞的幾率也是比較大，一般冬天壞的多。都是由于使用者身上的靜電在觸摸接鍵的時候導致解碼板損壞，好的液晶在按鍵上就有放電腳，并加了幾層屏蔽，維修人員在更換按鍵時千萬不要隨意把五腳的按鍵用四腳來代替，這樣就留下了隱患。解碼芯片的損壞率和MCU的損壞率基本相等，GM系列解碼芯片基本上都是鍵控對地漏電，如果遇到這種系列的芯片，鍵控腳3.3V電壓被拉圬，更換按鍵無效，直接換芯片OK（這種芯片也比較好買，只是價格昂貴與整體代換解碼板價格相當）。再就是MCU本身很好壞，都是數據損壞，還有一些EP-ROM數據損壞也與此類似。還有一些機子換了MCU會好，但維持時間不長，在更換主機刷新頻率或更換顯卡時極有可能又壞，那就是設計有問題，建議更換解碼板（比如三星510N510V710N710T710V等其他品牌）。

四 屏

屏一般維修的機會都不大，因為一般都是硬傷導致，能換的就是燈管和膜及背板上的芯片和管子只字片語不太詳盡，維修經驗不太多，望大家指點。

第二篇：液晶總結

單片機驅動液晶顯示

學習總結

一．液晶的概述：

液晶（Liquid Crystal，簡稱LC）是一種高分子材料，因為其特殊的物理、化學、光學特性，20世紀中葉開始被廣泛應用在輕薄型的顯示技術上。

LCD（Liquid Crystal Display）的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產生畫面。比CRT要好的多，但是價錢較其貴。

液晶分子的排列，后果之一是呈現有選擇性的光散射。因排列可以受外力影響，液晶材料制造器件潛力很大。范圍于兩片玻璃板之間的手性向列型液晶，經過一定手續處理，就可形成不同的紋理。LCD的特點：具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無法比擬的優點，近幾年來被廣泛用于單片機控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產品中。二．LCD的分類：

LCD可分為字符式LCD和點陣式LCD。

段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和數字的簡單顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求； 點陣式LCD不僅可以顯示字符、數字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實現屏幕上下左右滾動，動畫功能，分區開窗口，反轉，閃爍等功能，用途十分廣泛。proteus元件庫中液晶屏的分類

三．LCD1602介紹：

LCD液晶顯示模塊比之LED顯示模塊，具有體積小，功耗小，顯示內容靈活多樣，在諸多控制系統中得到廣泛的運用。

LED的驅動比較簡單，每個LED只要按設想需要接上正負電壓就可以驅動其發光。液晶驅動相對比較復雜。為方便用戶使用，廠家將液晶的驅動IC和液晶都做在一起，就是所謂的模塊化，大大簡化的用戶端的驅動設計。

字符型液晶模塊LCD1602具有16個引腳，包括8根數據線、3根控制線、電源地、電源以及液晶驅動電壓引腳。

寄存器功能列表：

四．單片機驅動LCD軟件設計： 仿真電路：

程序設計流程：

程序部分：

五．LCD1602顯示數據：

LCD1602液晶模塊內部的字符發生存儲器（CGROM）已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母A。

小結：LCD是我們日常生活中極為常見的一種器件，小到數學計算器，大到顯示器都有它的“用武之地”。在此之前，對于LCD的了解僅限于“看”，而通過“單片機驅動液晶顯示“課程的學習，能夠對LCD及其驅進行動理論性的學習。另一方面，通過這節課也了解到關于LCD的日常維護。增加了知識，增長了見識。

第三篇：維修心得

一、接觸器線圈燒壞的原因

(1)控制電源的電壓偏低，導致線圈接線端子上的控制電壓偏低，當電壓低到一定程度，鐵芯就不能吸合，此時線圈中的電流是正常維持電流的幾倍（電流大小取決于電壓的大小），時間一長，線圈就會因過度發熱而燒壞．

(2)線圈控制線偏長，盡管控制電源是正常的，但是由于線路壓降的影響，導致線圈接線端子上的控制電壓偏低，當電壓低到一定程度，鐵芯就不能吸合，此時線圈中的電流是維持電流的幾倍（電流大小取決于電壓的大小），時間一長，線圈就會因過度發熱而燒壞．

(3)線圈接線端子上的控制電壓偏高（> 1.1 x Us），導致線圈過度發熱而燒壞．例如：將３８０Ｖ電壓施加于２２０Ｖ線圈，大約１５分鐘左右就會燒壞，電壓越高，線圈燒壞所需的時間越短．

(4)在線圈制造，運輸和安裝過程中，碰撞或產品跌落造成漆包線與接線端子的連接處機械損傷，工作一段時間后，損傷處燒斷．

二、斷電后接觸器的觸頭不能分開的原因

(1)線圈的控制線過長，由于導線電容的影響，剩余電壓過高，足以維持鐵芯處于閉合狀態，最終導致觸頭不能分開．

(2)接觸器的線圈已經燒壞，變形的線圈骨架卡住動鐵芯使之無法運動，最終導致觸頭不能分開．

(3)觸頭已被熔焊．

(4)接觸器有自鎖功能,且該功能正常.

第四篇：透明液晶簡介

1，產品描述：透明液晶顯示屏是利用液晶偏轉光線的特性加以全新設計的結構實現高透光率的真色彩控光顯示屏。它通過對自然光線或人造光線的合理控制，從而實現即可顯示出清晰的圖像又可看見背后物體的新穎效果，具有反應速度快，無視角顯示差異等特點。

2，功能：透明液晶顯示屏具有遮蔽、展示、廣告、互動、查詢、協同等功能，可實現透明顯示效果。

3，應用方向：透明顯示屏以其能夠透明顯示高清視頻、圖片、文字等特性，勢必會在多個領域得到廣泛應用和發展。領域分析：

1、首當其沖的是特展行業，該行業的特點導致最新出現的新型展示方式將被這一行業率先應用并推廣。

主要用于：（1）展覽展示會場各公司展區的商品展示：能夠以最新穎的方式吸引更多觀眾駐足，給產品帶來2次視覺沖擊。

（2）多媒體互動窗：在各大公司內實現自我品牌的一個概念化提升，大都采用一些新穎富有創意的手段實現企業文化與高科技的融合。多以公司介紹、產品介紹、產品互動等形式呈現。

2、各大全國連鎖及大公司：對于本公司的產品進行科技型互動展示宣傳，或各連鎖店面內產品的信息互動及產品資料 功能的模擬展示。以及公司LOGO墻、裝修多功能區、公司透明樓梯、房間內地板透明電子顯示等，提高品牌的形象宣傳。

3、廣告公司：為增加更多廣告有效送達率以及廣告收視率類似分眾傳媒一樣的廣告公司，地鐵、機場、車站等場所都會想方設法引入一些新奇的廣告呈現方式，以達到更高的收視率，并創造更多的廣告價值。

4、展柜廠家：在市場達到一定的宣傳效應后，將逐步被大眾所接受，展柜及柜臺的擴展應用勢必會發揮很強的市場占有率，而且會在這一行業內展開持久的銷售勢頭，達到一個長遠的應用目標。主要是通過各大掌柜廠家生產配套，設計出各種各樣新穎的柜臺、展柜，進入全新的大面積應用。展柜、柜臺的應用面會設計非常非常多的領域：奢侈品、珠寶、鐘表、手機等電子產品、以及各種各樣的商品都可以應用。

5、冷藏柜廠家：國內大中小型的酒店飯店煙酒店等等會成為最

大的一個廣告網絡，冷藏柜門以透明液晶顯示為例的應用勢必會給廠家帶來更大的宣傳效應。目前已有多個國家在開發此類應用。

6、自動售賣機：毋庸置疑是替代升級的最佳選擇。實現觸摸售賣廣告一體的售賣機是未來發展的一個重要方向，眼下已經有公司在著手研制。

7、個體經營店：未來的個體經營店也會采用透明液晶屏做大型櫥窗，并實現觸摸售賣的結合。顧客在窗外即可直接看到商品 并在玻璃窗上實現觸摸購買商品。無疑是節省人力成品的一大亮點和應用。未來的界面店鋪可能全會變成透明液晶櫥窗的電子售賣系統，無人值守，顧客逛街可以在透明液晶櫥窗上觸摸互動實現對產品的了解，并可聯接網銀實現購買過程。

8、冰箱廠家：未來的冰箱也會采用此類方案，實現冰箱門是透明的概念，主人可以在冰箱柜門上進行觸摸手寫留言不開冰箱門即可看到里面的物品缺與否。完全實現一個人性化多功能的自動科技冰箱。

9、家具廠商： 客廳茶幾、餐桌、書桌、衣柜、等采用透明液晶屏，在用娛樂的同時可以清晰看到柜內的物品，并實現觸摸控制，看電視、看新聞、處理家務事、留言、游戲、等等豐富人們的家居科技化改造。進一步應用在現今的娛樂場所：KTV、酒吧、咖啡館、健身房、酒吧、等等場所實現人機互動，透明打碟機屏幕等等應用隨即而來。

10、建筑應用：現代建筑行業高層商務樓多以鍍膜玻璃外觀為主，我們致力于將透明顯示屏設計開發成能夠代替建筑玻璃的新一代產品，即是建筑材料又是電子產品，實現網絡化鏈接，不必二次投資即可實現：樓體廣告（夜間實現玻璃的像素化顯示整個樓梯成為巨大的廣告顯示屏、白天便是自動感光的透明玻璃，人為改變透明度、自動感應改變透明度、改變顏色、或作為客戶洽談的電子白板、一起對著玻璃進行多媒體互 動，產品展示介紹等等功能。

第五篇：液晶主要材料（寫寫幫整理）

,主要材料

三大主要材料:液晶,ITO玻璃,偏光片(對手彩色液晶顯示器還必須加上濾色膜);其他材料:取向材料,封接材料,襯墊料,金屬引線腿等: 還有一些參于液晶顯示器的生產過程和最終在產品中不存在的原材料:如光刻膠,各種稀釋劑,溶劑,清洗劑,摩擦布等.1.液晶顯示用平板玻璃

(1)液晶顯示對平板玻璃的要求: ①含鈉成分很低.因玻璃板中含鈉成分600度高溫時變化極小.③要求玻璃板表面光滑平整,兩板之間:的間隙均勻,同時要求在加工過程中經受一定溫度時,仍然保持其間隙均勻.④玻璃板表面沒有缺陷咸缺陷在10nm級以下,并且沒有氣泡.⑤玻璃板在加熱過程中不產生應力.⑥有一定的抗蝕能力.目前,只有基本上符合上述要求的玻璃;但是用普通工藝,即使加上拋光工藝,也不能達到上述要求.(2)液晶顯示玻璃板的生產技術

首先對玻璃成分進行優選,將堿(Li20,Na20,K20等)成分控制在(0.1-0.2)Wt%以下,同時采用新的工藝,才能制出合格的LCD用平板玻璃.生產液晶顯示平板玻璃有兩項新技術: ①熔融拉伸法:熔融的玻璃從兩個高溫管之間由于重力的作用流出,形成一定厚度的均勻玻璃板.該工藝可以產生真正無缺陷的玻璃板,而不需經拋磨加工.現在利用這項技術已能生產1m寬的玻璃板;②浮法生產玻璃板:玻璃料連續地從熔化爐中流到熔化的錫槽內,玻璃在錫上慢慢冷卻,取出并退火.浮法生產的玻璃板表面較粗糙,尚需進行拋光才能滿足液晶顯示器的要求.(3)液晶顯示用的玻璃板

含石灰的玻璃板和硼硅玻璃頗舶軟化點為500t,可以用于a-Si:H FT的襯底.無堿玻璃系列的硼鋁硅玻璃橡(7069,1733,1724型),膨脹系數低,加工特性好,適合作有源矩陣LCD的基板.其中1733型玻璃工藝溫度為615°C,是設計用于p-Si:H TFT-LCD的基板,甄1724型玻璃的工藝溫度為650℃,1729玻璃板變形點是799℃,工藝溫度可達775℃,接近熱柵多晶硅工藝溫度范圍.堿土鋁玻璃變形溫度高達800℃,若增加硅的成分,變形溫度可高于800℃.若全部成分是Si02,就是石英,工藝溫度可達1000℃.隨著玻璃中Si02成分增加,熔化和加工都很困難,增加了工藝難度和制造成本.玻璃的最高使用溫度(工藝溫度)常選在它的變形點以下25℃.一般定義玻璃變形點的粘度為1014.5泊,退火點的粘度為1013泊,軟化點的粘度為107.6泊.以上提到的幾種玻璃型號都是美國康寧公司的產品.其中7059型玻璃是用熔融拉伸法制造的,適合作液晶基板·,已完全商品化,供應全世界.1733,玻璃也是用熔融拉伸法制造,工 藝溫度比7059高,也廣泛用于液晶顯示,而1724,1729型則是用浮法工藝生產的.(4)玻璃板的熱穩定性

液晶顯示板在制造過程中,尤其是制造TFT-LCD時,需要幾次光刻和退火,因而對玻璃板尺寸的熱穩定性要求很高.對于TFT-LCD時的玻璃板,要求尺寸熱穩定為幾個ppm.玻璃的穩定結構是晶體,但玻璃板制造過程中有急冷過程,所以含有大量非晶態結構.玻璃的非晶態有向晶態轉化的傾向,只是轉化過程與溫度有關.如7059玻璃,在900℃時,幾秒鐘就轉化完畢;在600℃時轉化需幾天;在300℃時,轉化需要1個世紀.,在轉化過程中,伴隨著尺寸的縮小,稱為“密化”.急冷的玻璃,在變形溫度下退火,尺寸變化會達到1000ppm.這對TFT-LCD玻片是不能允許的,何況這種密化程度與退火溫度,退火時間和冷卻速度有關,即與玻璃板的熱加工歷史有關.為了在液晶顯示板加工過程中,玻璃板不再有大的尺寸收縮量,應對來料玻璃板進行預退火,使密化增加.退火時間在50min以上,冷卻速度在1℃/min左右能達到較好的預密化(退化溫度為650℃),使玻板在加工過程中尺寸的變化控制在1.5 ppm左右.(5)在玻璃板上鍍阻擋層阻止堿離子遷移

平板顯示用玻璃板要求沒有堿離子,而真正的無堿玻璃的其他特性又不易做好.目前平

板顯示用的玻璃板是低堿玻璃;在工藝溫度低時,尚能滿足要求,但在P—Si:H TFT工藝溫度較高時,甚至在玻璃中堿離子含量在幾個ppm情況下,也會發生堿離子傳染.在玻璃板表面上,鍍一層約200nm的Al2O3阻擋層能有效阻止堿離子侵人;鍍Al2O3的方法有電子束蒸發和射頻濺射,但濺射制成的Al2O3膜對阻擋堿離子的效果更好.Na+于675℃下在Al2O3中的擴散系數和在550℃下在Si02中相同,即Al2O3的阻擋效果優于Si02.在普通硬玻璃上,鍍一層Al2O3阻擋層,就可以制造Poly-Si:H TFT的基板.(6)液晶顯示板的抗蝕性

HCl,H2SO4,H20對7059和1733型平板玻璃的腐蝕作用如表3.19所示,表中數字單位為μg/cm2.由上表可知

①1733玻璃板比7059玻璃板更耐酸,耐堿;②·鹽酸的腐蝕作用遠大于硫酸, ③去離子水的腐蝕作用可以忽略不計;④在強酸作用下,堿土金屬氧化物,硼氧化物有一定損失 2.透明導電玻璃

透明導電玻璃是指在普通玻璃的—個表面鍍有透明導電膜的玻璃.最早的透明導電膜的商品名為NESA膜,它是為制造防止飛機舷窗結凍和制造監視加熱液體內部反應情況的透明反應管而研制的,它的成分是SnO2.但SnO2透明導膜不易刻蝕.現在采甩的ITO(1ndiumTin Oxide氧化銦錫)的成分是In2O3和SnO2,ITO膜是在In2O3的晶核中摻人高價Sn的陽離予,摻雜的量以Sn的含量為10%重量比最佳.ITO是一種半導體透明導電材料,禁帶寬度為3eV以上,具有兩個施主能級,為n型施主能級,離導帶很近,自由電子密度=1020~1021個/cm3;遷移率為10—30 cm3/v.s.所以電阻率很低,可低至l0-4Ω.cm量級.用Sn+4離子占據晶格中In+3離子的位置,會形成一個正1價電荷中心和1個多余的價電子,這個價電子掙脫了束縛便成為導電電子.一般的玻璃材料為鈉鈣玻璃,這種玻璃襯底與ITO之間要求有1層SiO2阻擋層,似阻擋玻璃中的鈉離子滲透.因ITO膜生產過程中,玻璃襯底處于150'℃~300℃溫度下,如果玻璃中的鈉離子擴散進入ITO膜中,形成受主能級,對施主起補償作用,引起導電性能下降.如果玻璃村底為無鈉硼硅玻璃;,則可不用SiO2阻擋層.對于某些高檔產晶的制造,有時需在ITO外層加1層SiO2層,這是為了增加橫向的絕緣性.在玻璃襯底上制備透明導電膜的方法有噴霧法,涂覆法,浸漬法,真空蒸發法,濺射法等多種.目前大生產中主要用直流磁控濺射法,氣功以穩定,膜的質量好,但靶材料利用率只有25%-30%.現在已開發出使用交流電源驅動磁場移動的方法,可使靶材料利用率增至 40%左右.濺射靶材過去用高純銦錫合金,其比例為Sn/(In+Sn)=8%~13%,合金熔點為173℃.現在直接采用氧化銦錫靶鍍膜工藝,但ITO靶比銦錫合金靶貴得多,目前還是靠進口-的.用于液晶顯示器的導電玻璃必須符合一定要求,具體的指標為: ①透光率好.一般要求大于85%;另一方面要求光干涉顏色均勻,其不均勻性小于 10%;②方塊電阻小.薄膜的電阻率常用方塊電阻來表示,()對于低檔的TN產品,ITO膜的方塊電阻要求為100~30(Ω/口),相應的膜厚為200—300A;對于 STN產品要求ITO膜的R口小于10Ω/口;(對于VGA為Ω/口,;對于SVGA為3—5Ω/口),相應的膜厚為1000-2000Ao 顯然,ITO層厚度增加雖然可以降低R口,但是透光率必然也變差,所以控制ITO膜制造工藝使其電阻率小是最關鍵的.③平整度好.平整度是指玻璃表面在一定長度乙范圍內的起伏程度,用h/L表示,其中丸為長度L范圍內表面最高與最低點的差值.由于液晶層厚只有10μm左右,基片不平整直接影響液晶層厚的不均勻,所以對液晶顯示器的質量有直接影響.ITO玻璃基片的平整度包括玻璃表面粗糙度,表面波紋度,基板翹曲度;基板平行度和ITO膜表面租糙度,膜厚均勻度.液晶盒使用的玻璃一般厚度為芍0.3~1.1mm的浮法玻璃,用于TN-LCD時,對于1.1mm厚的要求平整度小于0.15μm/20mm;:對于0.7mm厚的要求平整度小于0.2μm/20mm,電阻不均勻性小于土15%,允許有機少量的缺陷.用于中高檔STN-LCD時,玻璃要經過拋光,要求平整度小于0.075—0.05μm/mm,電阻不均勻性小于±10%.不允許有任何缺陷.3.偏光片

在液晶顯示器中大量使用偏光片(偏振片),它的特殊性質是只允許某一個方向振動的光波通過,這個友向稱為透射軸,而其他方向振動的光將被全部或部分地阻擋,這樣自然光通過偏光片以后,就成了偏振光.同樣,當偏振光透過偏光片時,如果偏振光振動方向與偏光片的透射方向平行一致時,就幾乎不受到阻擋,這時偏光片是透明的;如果偏振光的振動方向與偏光片的透射方向相垂直,則幾乎完全不能通過,偏光片就成了不透明的了.因此,偏光片可以起檢測偏振光的作用.偏光片的制備過程有4步: {1)制膜

偏光片的基片常采用聚乙烯醇(PVA)膜,它是一種線性高分子聚合物,在很長的分子鍵上均勻地掛著許多強極性的—OH基團

用來制作偏光片的PVA膜在光學上是均勻各向同性的,大分子鍵在各個方向上都是完全均勻的,無規律排列聚集成膜.(2)浸液

將用普通方法制得的各向均勻的PVA膜浸入含碘的有機或無機化合物中進行反應,在薄膜中形成碘鏈.碘鏈的特點是能吸收振動方向平行于碘鏈的光,而振動方向垂直于碘鏈的光將可以通過,即碘鏈具有三向色性.(3)拉伸

將反應后的膜加以機械拉伸.在拉伸之后,幾乎所有的大分子鍵都被迫按照拉伸力作用的方向伸展開來,雖然沒有形成結晶式完全有序的規則排列,卻達到了高度的取向,形成了像柵欄一樣的結構.在這樣的膜中,碘鏈將會沿拉伸方向整齊排列.從整體上講,薄膜能強烈吸收沿拉伸方向振動的光,而讓垂直于拉伸方向的振動光通過.(4)膠合保護膜

由于PVA膜具有親水性,在濕熱環境下會很快變形,收縮,松弛,衰退,而且強度很低,質脆易破,不便于使用和加工,因而要在這種偏光膜的兩邊都復合上一層強度高,光學上各向同性,透光率高而又耐高熱的高聚物片基,一般采用三醋酸纖維素脂,即TAC,賦予偏光片以良好的機械性能和耐氣候性能,經浸液,拉伸后的PVA膜的兩面復合上TAC膜后組成偏光片的基本結構,稱為原偏光片.(5)粘附外保護膜

原偏光片的兩個外表面上通常都要粘附上一層柔軟的外保護膜.為適應在液晶顯示器中使用的需要,要在原偏光片的一面附上一層壓敏膠,并貼上壓敏膠的隔離膜,這就是透射性的偏光片.拆去隔離膜,露出壓敏膠,偏光片可以方便牢固地妨剝液晶顯示器的玻璃面上.反射型偏光片是在原偏光片的一面附上壓敏膠及隔離膜,而在另一面復合上一層鍍有金屬垣光層舶反光膜.于圖3—122中示出了透射型偏光片和反射型偏光片的基本結構.偏光片的總厚度約為 0.45mm左右.偏光片的主要光學技術指標有: ①顏色.普通偏光片為灰色,細分為中撂色和藍灰色兩種,但目前已開發出多種彩色偏光片,如紅色,洋紅色,藍色,黃色,紫色,紫藍色等.②偏光度.偏光片的偏光度也稱偏光片的偏振效率,其定義為: 目前,最好的偏振光的偏光度可達99%以上,通常對普通偏光片,要求偏光度大于85%;對彩色偏光片,要求偏光度大于80%.③透光串和透射光譜.實際偏光片的透光率都賂低于50%;只有在整個可見光范圍內的透光率是均勻的,才能實現理想的黑白顯示,否則出射光會帶有顏色,影響顯示效果;4.液晶顯示器其他常用材料(1)取向材料

液晶盒內直接與液晶接觸的一薄層物質稱為取向層.取向工藝雖有多種,但實際上廣泛使用的工藝是:光在玻璃表面涂覆1層有機高分子薄膜,再用絨布類材料高速摩擦來實現取向.這種有機高分子薄膜最常用的材料是聚酰亞胺,簡稱PI.聚酰亞胺的單體是聚酰亞胺酸(PA),具有良好的可溶性,濃度和粘度調節容易,是一種透明的黃褐色液體.將PA先涂敷在液晶基片內表面,在250℃-300℃下,約1h左右,脫水固化形成PI膜.PI膜具有優良的化學穩定性,優良的機械性能和優良的電介質特性.以摩擦方式使PI膜表面磨出溝槽;使液晶分子定向排列;以達到顯示要求.液晶分子在取向層上排列時有一個預傾角,即表面分子長軸方向與取向層表面所形成的夾角.該角主要取決于PI材料的特性,另外與取向處理工藝也有關.通常TN型LCD器件要求PI層造成的預傾角為1.-2.,對于高檔的STN型LCD顯示器,則要求預傾角大于3'.(2)環氧樹脂

環氧樹脂是—種生活中常用粘接劑,具有良好粘接性,優異的電氣以及機械性能的高分子化合物.在液晶顯示器中作為膠粘劑將兩片玻璃粘接起來,同時保持一定的間隙,稱為封框膠.用于將上下玻璃電極導通時,稱其為銀點膠;環氧樹脂的化學結構特點是大分子主鏈含有活潑的環氧基團.是線型大分子.在通常情況下,它是一種膠狀流體.加人固化劑:如已二胺,二亞乙基三胺乙,酸酐等可將環氧樹脂的單體中的環氧基團打開,使得分子間互相交聯起來,形成網狀結構;達到固化目的.用作邊框的環氧樹脂,為了提高它的粘接性和彈性,通常加入 Al2O3,Si02粉末作為填料.銀點膠是指在環氧樹脂中加人銀粉和固化劑;環氧樹脂本身不導電,使用前把銀點膠分為組分A和紐分B.組分A是環氧樹脂和銀粉,組分B是固化劑和銀粉.使用時將AB兩種成分以1定比例混合.如果以石墨代替銀粉,則是石墨導電膠,也可用于連接上下玻片間的電極.常用封框膠固化溫度在150℃左右,固化時網為1h;所以環氧樹脂是熱固化膠,應用比較廣泛.但是在制作高精度的液晶顯示屏時,則采用紫外光固化膠,固化時間小于15S.(3)紫外光固化膠

紫外光固化膠是指在1定波長紫卦光照射下能發生聚合固化的高分子化合物.現在使用的紫外光固化膠是變性丙烯酸脂類化合物,外觀為微黃色粘稠液體.紫外光固化膠用作封口膠,即將已灌好液晶后的注入口封死.這時不宜用熱固化膠.先將封口處玻璃表面液晶擦干凈,將有1定粘度的封口膠點在封口處,紫外光照射數秒鐘左右即可.(4)襯墊料

液晶顯示器上下玻璃間的間隙決定了液晶的厚度,一般為幾個微米.為保證間隙均勻性,必須加入—些村墊料,同時在顯示區內也均勻散布一些襯墊料.這些襯墊料分為

①玻璃纖維.這是一種直徑均勻的玻璃纖維,.可根據液晶層間隙不同選擇不同的玻璃纖維的直徑,常用的尺寸是5.3μm,5.5μm,6.3μm,7.0μm,8.0μm等.它們以一定比例摻加到封框膠中,使兩片玻璃在重合時支撐邊框;②樹脂粉.這是一種直徑均勻的球狀樹脂粉,均勻地散布在液晶的顯示區中,與封框膠中的玻璃纖維共同保證液晶盒間隙的一致性.樹脂粉的直徑要比邊框中玻璃纖維直徑小 0.1μm ~0.3μm,其直徑的不均勻性為±0.03μm.二,液晶顯示器的主要工藝 1.光刻工藝

為了形成顯示矩陣或顯示字符圖案,都要對透明導電層進行光刻.由于液晶顯示器中線條尺寸大多是10μm以上,所以可采用接觸式曝光進行光刻.其基本過程如下:(1)涂膠

將光刻膠均勻地涂敷在ITO玻璃表面,涂膠方法有浸涂,甩涂,輥涂等.;輥涂質量最好,它是通過膠輥將光刻膠均勻輥涂在玻璃上.光刻膠中溶劑含量影響著光刻膠在ITO上的厚薄,選取原則是既使光刻膠具有良好的抗蝕能力,又要求有較高的分辨能力,而這兩者之間對光刻膠厚度的要求是互相矛盾的,只能折衷選之.(2)前烘

前烘的目的是促使膠膜內溶劑充分揮發使膠膜干燥以增加膠膜與ITO表面的粘附性和膠膜的耐磨性.目前多采用紅外爐烘干,效果好且時間短.(3)曝光

曝光就是在涂好光刻膠的玻璃表面覆蓋掩模版,通過紫外光進行選擇性照射,使受光照都位的光刻膠發生化學反應,改變了這部分膠膜在顯影液中的溶解度.曝光過程中注意紫外燈預熱,掩模版與ITO玻璃互相對準和控制好曝光量.(4)顯影

顯影就是將感光部分光刻膠溶去,留下未感光部分的膠膜,從而顯示出所需的圖形,可見這是一種正性膠.顯影時必須控制好顯影的時間與溫度,它們直接影響顯影速度.顯影過分會發生對未曝光區鉆溶;顯影不足,則感光區的光刻膠溶解不充分,留下殘痕,保護了不該保護的ITO部位.(5)堅膜

堅膜是在顯影后必須在適當溫度下烘干玻璃以除去水分的工藝;增強膠膜與玻璃的粘附性.(6)刻蝕

刻蝕需用一定比例的酸液,把玻璃上未受光刻膠保護的ITO膜蝕掉;一般選用一定比例的HCl,HNO3和水的混合液作為腐蝕液,因為它能腐蝕掉1TO膜,而又不損傷玻璃表面與光刻膠.(7)去膜和清洗

用堿液把刻蝕后玻璃上剩余的光刻膠去干凈,同時用滾刷擦洗玻璃,最后用高純水將玻璃上殘留堿液與殘膠沖洗干凈.2.取向排列工藝

在TN和STN液晶顯示器件的制造工藝中,取向排列工藝是一個關鍵工藝.TN型要求兩玻璃片內表面處液晶分子的排列方向互成90度;STN型要求兩玻璃片內表面處液晶分子的排列方向互成180度—240度.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,只能是一種實驗室技術,所以在工業生產中全部使用摩擦法.直接用棉布等材料摩擦玻璃基片表面,有定向效果,但效果不佳.一般采用在玻璃基片上先涂覆一層無機物膜(如SiO2,MgO或MrF2等)或有機膜(如表面活性劑,硅烷偶合劑,聚酰亞胺樹脂等),再進行摩擦可以獲得良好的取向效果.由于聚酰亞胺樹脂的突出優點,目前在液晶顯示器制造中廣泛被選用為取向材料.聚酰亞胺與A1的粘附性最好,Si次之,Si02最差.為了增加聚酰亞胺與ITO玻璃SiO2層之間的粘附性,可以在SiO2上先涂一層含硅的有機化合物活性劑,一般稱為耦聯劑.取向排列工藝有下列幾個步聚:(1)清洗

光刻工序處理后的1TO玻璃表面雖然已清洗干凈,但在本工序中還必須用高純水,超聲波和高效有機溶劑作進一步徹底清洗,以除去微塵和保證玻璃表面有很小的接觸角.(2)涂膜

常用的涂膜方法有旋涂法,浸泡法和凸版印刷法三種.由于凸版印刷法是一種選擇性涂覆,可以把指向膜只印在指定范圍內,而不印在邊框處和銀點處,所以被廣泛使用.凸版印刷法的原理如圖3—123所示.先將取向材料溶液加到轉印版上,然后用刮刀刮平,開動印刷滾筒,將轉印板上的溶液粘附在印刷用的凸板上.當滾筒開到工作臺上時,凸版上的溶液進而轉印到ITO玻璃上.整個過程與印刷過程一樣,只是用取向溶液代替溜墨.(3)預烘

膜層剛涂印完時,膜面會起伏不平,適當加溫可降低粘度,使膜面平坦化.預烘溫度會影 響預傾角,預烘溫度為80℃.(4)固化

需在300~350℃下固化1—2h才能將聚酰亞胺酸脫水,生成聚酰亞胺膜,這才是所需要的取向膜.(5)摩擦取向

在取向膜上用絨布向一個方向摩擦,就可以形成取向層.摩擦取向的微觀機理可以從下列幾個方面來理解: ①摩擦形成密集的深淺,寬窄不一的溝槽,其中與液晶分子尺寸相當的納米量級溝槽必然會對液晶分子取向產生作用;②經過摩擦后,定向層高分子會發生定向排列和電介質發生定向極化,使液晶分子按一致取向排列.由此可知,摩擦強度大小對定向質量影響巨大,極細的溝槽在取向中起了關鍵作用,所以摩擦強度太大,則造成較多的寬溝槽,對取向效果無益;如果摩擦強度太小,則又將造成細微溝槽密度的下降.目前摩擦取向工藝大多數已全部自動化.3.絲網印刷制液晶盒工藝

制盒即上下兩玻璃基片貼合,在貼合前要用絲網印刷技術把公共電極轉印點和密封膠印刷到顯示面玻璃基板上.絲網印刷是將絲織物或金屬絲網繃在網框上,利用感光材料通過照相制版的方法制作絲網印匪,即使絲網印版上圖文部分的絲網孔為通孔,而非圖文部分的絲網孔被堵住.印刷時通過刮板的擠壓,使印刷膠體通過圖文部分的網孔轉移到承印物上,形成與原稿一樣的圖文.在這兒,承印物便是玻璃基片,玻璃被分為兩組,一組印封框膠,則絲網印版上的圖文便是要涂覆上封框膠的地方,即有一定邊寬的方框;印刷膠體便是混有玻璃纖維的環氧樹脂;另1組印導電點膠,則絲網印版上的圖文便是公共電極的轉印點,印刷膠體便是導電膠.但這組玻璃在印好導電膠點后要經過噴粉工序,使該玻璃上均勻散布一定粒徑的玻璃或塑料微粒,然后兩片玻璃在對位壓合機上對位成盒,再經熱壓一定時間,環氧樹脂便固化,液晶空盒便制作好了.4.灌注液晶及封口工藝 在向空盒注入液晶之前,需將空盒真空除氣,以將吸附在盒內表面的水氣及有害氣體釋放掉.抽氣孔便是液晶注入孔,由于孔徑小,抽氣要花費一定時間.若對空盒加溫,可以大大提高抽氣效果.注入液晶是利用毛細管現象.使液晶空盒的注人孔與吸滿液晶材料的海綿條接觸,在一定真空條件下,利用液晶盒的毛細管現象平靜地將液晶注人液晶盒內..但這只能灌滿液晶盒的大半部分,因此需要將干燥氮氣充人液且灌注室內進行加壓,直到充滿為止.于圖3—124示出灌注示意圖.一般不推薦邊抽真空邊吸人液晶的工藝,因為吸人液晶流有噴射狀,會破壞液晶在表面的取向.灌注完畢后,將封口處擦凈,便可進行封口.封口工藝有兩種:(1)先用封口膠把封且封涂,然后冷凍使液晶收縮帶人少量的封口膠,并固化.此種方法操作簡單,成本低,但盒均勻性差.(2)讓液晶盒內的液晶受熱膨脹從盒內排出一少部分的液晶,然后點封口膠,讓膠少量收縮再將膠固化.這種方法需要設備較復雜,但盒的均勻性好,STN產品生產多采用這種方法 目前封口膠多用紫外光照射固化,其固化質量比熱固化容易控制.液晶盒灌注液晶之后,通常液晶的排列取向達不到要求,需要進行再排向工藝處理是將液晶盒置于加溫箱內,于80℃下保溫30min.三, 液晶顯示器的連接方法

液晶顯示器的上下兩塊玻璃貼合在一起,但不完全重合,其中一片(或兩片)的一側有凸出臺階.臺階上有密布的透明電極引腳/金屬插膠,驅動信號就是通過這些引腳加到液晶上去的.液晶顯示器件與線路板(PCB)和其他零部件的連接方式與傳統焊接方式不同.1.導電橡膠連接

導電橡膠條是由一薄層導電橡膠(黑色)和一薄層絕緣橡膠(白色)交替地一層層疊在一起,經熱壓成型后,垂直于薄層面切成一條條成品,外觀為黑白間隔,類似于斑馬身上條紋,所以常稱為斑馬橡膠條.顯然斑馬橡膠條縱向不導電,而橫向導電.一般層與層之間只有 0.4~0.5mm距離,可以確保不會有電極被漏接.在使用斑馬橡膠條時,膠條被專用框緊緊壓在液晶顯示器和印刷電路板之間,使它們彼此間的對應電極互相導通.顯然印刷電路板上電極的尺寸與排列必須設計得與液晶顯示器上的引腳相符合.斑馬橡膠條壓接原理示于圖于3-126.如圖3—127中示出了各種斑馬橡膠條的橫截面.不同的類型適用于不同的連接要求,其中YL,YI,YS,YP為普通型,YI,YS兩側有絕緣保護層,YP兩側為海綿橡膠.其他為特殊型,如YD是一種雙層導電橡膠條,專門為雙層外引線液晶顯示器設計的.2.金屬插腳連接

通常的焊接方法是很可靠的,并被人們廣泛地認可,金屬插腳連接就是為此設計的.金屬插腳為金屬沖壓件,外形有圖3—128所示幾種.首先將金屬插腳插在液晶顯示器外引線部位,點上導電膠,使外引線與插腳可靠地電接觸,然后在外面再涂覆一層環氧樹脂予以固定.這樣,用戶即可直接將金屬插腳焊接在線路板上或直接插在線路板的插座上.3.熱壓膠片軟連接

熱壓導電膠帶的基片是聚酯膜片,在基片上印有一條條石墨導電條,然后在導電條上涂一層導電性熱粘劑,最后在導電條間隙填滿絕緣熱壓膠.如圖3—129所示.熱壓導電膠帶是一種軟膜.使用時,將熱壓導電膠帶的一端導電條紋對準液晶顯示器件外引線端,貼上,加熱,加壓,然后將熱壓導電膠帶的另一端導電條紋對準線路板引線端,貼上,加熱,加壓,這樣通過石墨導電條將液晶顯示器的外引線與線路板引線端連接起來.在安裝連接時,對加壓和加溫有嚴格要求,需使用專門的熱壓機.4.各向異性導電膠連接方式(TAB)當驅動電路外引線達到160—200條以上時,上述三種連接方法都不能勝任了,只有采用各向異性導電膠連接工藝,也稱TAB連接工藝.它可以實現14條線/cm以上的連接密度,是引線連接方法的革命,已廣泛應用在液晶電視和便攜式計算機中.TAB膠外觀為一透明膠狀帶,上下面為一可剝離的透明基片,中間分散著導電粒子.粒子一般為表面鍍有金屬膜的可塑性微珠粒,膠體透明,便于使用中電極對中.TAB膠帶結構斷面如圖3—130所示.TAB連接原理如圖3—131所示.將欲連接電極基板對正,熱壓后,電極間導電粒子被壓,與上下電極接觸,實現了電極連接.而無電極部位因TAB膠帶的厚度只有20μm左右未被壓縮,導電粒子四周仍被絕緣膠包圍,不起導電作用.所以TAB膠帶是一種可以實現垂直于膠片面的導電連接,而又能保證沿膠片面方向絕緣的各向異性導電連接膠.5.直接集成化連接

這種連接是直接將集成電路芯片連接在液晶顯示器件的外引線上,即所謂COG(Chip on Glass)安裝方式.工藝過程是液晶顯示器外引線在玻璃基板上密布排列,排列方式是使外引線端點與集成電路引線一一對齊.放上集成電路熱壓后,涂上保護膠,即可將集成電路連接到液晶顯示器玻璃基片上.以上五種連接方式針對不同的液晶顯示器,各有各的使用領域.有一些文章中也有將連接方式分為COB(Chip on Board), COF(Chip on Film)和COG三種,即芯片裝在線路板上,芯片裝在軟膜上和芯片裝在玻璃片上三種.但是這只是芯片的安裝方式,而不是驅動電路線路板與液晶顯示器件外接口的連接方式.當然,它們之間有一定的聯系.四, 背光照明系統

液晶本身不會發光,只會調制光,所以許多使用LCD的場合,例如電視機,計算機,GPS, PDA,VCl),BVl),手機,股票機等都需要背光源系統.按背光源的性質有如下分類: 粉末電致發光(EL)電致發光型(EL)有機發充二極管發光(OLED)場致發射發光(FEL)側發光二極管型(LED)發光二極管型(LED)底發光二極管型(LED)1ED用背光源系統 冷陰極燈管型(CCFL)側導光板式(含TFT-LCD(STN-LCD))反射式 熱陰極管型(白色LED)平板形熒光燈型

熱陰極型,即φ1.5mm或φ3mm小型白熾燈,在電子手表中用過,現在巳陸續檄淘汰;場致發射發光和有機發充二極管發光從理論上講是一種不錯的背光源,但價格昂貴,屬于大材小用,不會獲得工業應用.下面對其余背光源系統分別予以介紹.1.發光二極管(LED)背光照明系統

1,ED背光照明系統可分為底發光式和側發光式兩種.發光面積稍大最好采用底發光式,它由多個LED管芯均勻地分布在PCB板上,各LED為串聯:并聯或申并聯.供電后,LED管芯發光,通過透明硅膠,反射腔和擴散膜的共同作用得到高亮,均勻的平面發光效果.底發光式 LED背光照明結構如圖3—132所示.但是這類背光照明系統厚度稍厚一些.當發光面積較小時可用側發光式,它由多個LED芯片排成一排,形成線光源,置于導光體的側面(有單側發光和雙側發光兩種).LED芯片排所發出的光,'通過導光體和擴散膜反射,折射和散射,最終形成均勻的發光面.目前側發光式的照明效果優于底發光式的,并且厚度也只有0.5~3.5mm被廣泛地采用 2.電致發光(EL)背光照明系統

電致發光是一種面發光冷光源,是全固態平板結構,耐震動,薄形,可省掉漫反射導光板.封裝型電致發光板的厚度為lmm,包膜型電致發光板的厚度為0.3mm;它作為背照光源的一個好處是可以大范圍調光,環境溫度對發光影響很小.但是EL的供電和驅動相對復雜一些,并且在工作過程中亮度會逐漸下降.粉末電致發光板生產技術成熟，可以低成本大量生產,可發綠,藍綠,橙等多種顏色,用濾色法還可實現白色及其他顏色.雖然亮度比熒光燈低;但是已廣泛應用于申小型LCD器件.3.冷陰極熒光燈(CCFL)背光照明系統

這是1種依靠冷陰極氣體放電,激發熒光粉而發光的光源.由于光致發光的熒光粉品種齊全;轉化率高,是一種色溫高,亮度高的理想光源.這種光源可制成準確的三基色,所以是彩色液晶電視的最佳光源.冷陰極熒光燈管背光照明系統也可分為反射式與側導光式兩種.反射式的基本結構如圖 3—133所示.它由數根平行排列的冷陰極熒光燈管,底背面的反射板和為實現表面亮度一致的漫散射板組成.目前多用于戶外需要高亮度場合,如汽車導航彩色TFT—LCD和高亮度航空 儀TFT—LCD(STN—LCD)顯示中.現在光源已采用U形和W形燈管來取代多根燈管,但是使用量已越來越少.大型液晶顯示器用背光照朋系統是平板背光照明系統的主要市場,主要用于筆記本PC的液晶顯示器,臺式液晶顯示器等處.如用多支熒光燈的直下式背光照明系統+厚度一般為 15—20mm,重量大于0.5kg,功耗約為10W.而用側導式單管(CCFL)背光照明系統,厚度只有3—5mm;重量約為100g,功耗約為lW左右,它的結構完全符合便攜式設備的狹框架,超薄型,重量輕和低功耗的要求,已成為大型液晶顯示設備中首選的配套產品.(1),側導光式CCFL背光照明系統基本結構.側導光式CCTL背光照明系統的結構示意見圖3—134.基本過程為:冷陰極燈管所發射的光經過聚光板的聚光后導人光導板,利用光在光導板兩面的臨界反射(全反射)將光導至光導板末端.在光導過程中部分光散射漏出,并射于系統表面.為了利用反面漏出的散射光,設置了反射板,為了緩解輝斑設置了擴散板;為了增加正面發光強度,又增加子棱鏡板廠它,符合薄型要求,且能獲得高亮,均勻的平面光源.凡乎所有筆記本PC和各種大型的LCD都使用這種方式的背光照明系統,已成為大型LCD器件中背光照明系統的主流產品(2)冷陰極熒光燈(CCFL)側導光式背光照明系統所使用的直線型冷陰極熒光燈,早期直徑為3.6mm,現在主流產品為直徑1.6mm,1.8mm,2mm等.直徑變細可以提高發光效率,管徑為1.8mm時.發光效率最高,所以再細就沒有必要,反而增加制造工藝的困難, 冷陰極熒光燈通常使用幾十千赫芝的逆變電路，通過高頻開啟來減少陰極電極損耗,這部分占冷陰極熒光燈功率的1/3以上,還有改進的余地.(3)入射光學系統和導光板

為了減輕重量,用樹脂材料制作的光導板被做成了楔形.為了更有效地將燈管發出的光射人光導板,最好將光導板的射人部分做厚和將聚光板做大,以減少燈管自身所遮去的光,但這與薄形,狹邊框的要求相沖突.對于直徑2.6mm的燈管,采用3mm厚的光導板,則射人效率為50%左右.光導板由高折射率的樹脂制作,利用全反射進行光導.:其下層光散射體是用絲網印刷印制的100μm—Imm白色的園形,蜂窩形或正方形的圖案,其分布密度為由入射部到末端由疏漸密,具體光點疏密程度的分布與光導板側面的聚光和燈管亮度分布看關;目的是獲得均勻的亮度分布,可用計算,機進行光路分析模擬,再用試驗校正,反復幾次;最先進的光導板是在下側設計了微小的凸凹光點將光散射出去,可以省去絲網印刷工序.(4)棱鏡板

棱鏡板是用聚脂片和聚碳酸脂制作,厚度為150—230μm,間距為24—110μm.置于擴散板之上時作為雙凸透鏡,可以會聚并定向性給出照明光線,以提高光源正面亮度占單片棱鏡板可使光源的面發光亮度改善1.6倍左右,兩片棱鏡板可以改善2倍以上.在背光源發展過程中,曾使用過白熾燈泡,熱陰極熒光燈和平面熒光燈(VFD);它們已處于被淘汰或逐步被取代的地位.目前中小屏采用EL或LED;對于高亮度的彩色顯示毫無例外地使用CCFL.背光源決定了顯示屏的亮度,對用陰STN-LCD屏透過率為15%—20%,彩色屏只有3%.當屏的亮度要求為100cd/m2時,則背光源表面亮度要高達104 cd/m2.因此,對背光源的亮度要求是較高的.它在液晶顯示器件總消耗功率中往往占2/3以上,所以提高照明光源的效率是減少液晶顯示器和液晶電視機功耗的有效途徑.五,彩色濾色膜(CF)在全世界液晶行業里,黑白液晶顯示器的產量占總產量的90%以上,而產值不到總產值的10%.美國是世界上發展LCD最早的國家,由于沒有重視彩色LCD的發展,被日本占了先機.彩色濾色膜(CF)成本占整個彩色LCD器件成本為:在TFT-LCD模塊銷售價格中占 1/8-1/10;在普通矩陣驅動LCD模塊銷售價格中占1/3.所以CP在彩色LCD模塊中起到舉足輕重的地位,它的生產成本直接影響到彩色LCD產品的售價和競爭力.1.對彩色濾色膜的要求

①R,C,B三基色有高飽和度和高透明度,白平衡好.各顏色光譜尖銳,濾掉不需要的波長的光,保留下必要的光.②高對比度.對于高色純度和高清晰度的畫面而言,必須要有高對比度.高對比度必定要求CP具有低反射率,因此對黑底提出了嚴格要求.③平整度好;起伏要求小于0.1μm i:空間精度好,對于200-300μm韻彩色像素(含R,G,B),精度普±10μm,必須與TFT完全匹配;④高熱學穩定性,光學穩定性和化學穩定性;: 在后續工序中250℃左右的高溫,所以不能受熱變形,色度也不能改變;用背光源進行照射時,CF要暴露在帶紫外濾光器的汞一氙燈下;照射兩百萬勒克斯小時.經過照射后,不能發生褪色現象;在LCD的制造工藝中要用到許多酸,堿等化學溶劑,所以CF的化學穩定性也是十分重要的.2.彩色濾色膜的制造工藝

典型的彩色LCD透射式模塊是在傳統的LCD上加彩色膜和背光源.整個彩色液晶盒由以下幾部分組成:上,下玻璃基板,ITO電極,TFT陣列,CF,保護膜,偏光片和密封墊,盒中充滿液晶,姐圖3—135所示.彩色濾色膜(CP)的R, G,B三基色按一定圖案排列,并與TFT陣列一一對應.背光源發出的白光,經濾色膜后變成 R,G,B色光.通過TFT陣列可以調節加在液晶上的電壓,從而改變各顏色比例,實現彩色顯示.彩色濾色片的結構如圖3—136所示,由透明基板,黑矩陣,彩色濾色膜(R,C,B三基色),保護膜和ITO層組成.黑矩陣沉積在三基色圖案之間的不透光部分,起防止混色作用,并為下面TFT矩陣中多晶硅材料作遮光板用.含有 R,G,B三基色的濾色層用染料或顏料制成,濾色層制成后再沉積上一層保護層,起子整濾色片和在后工序中對濾色層起保護作用.這個保護層對染料濾色膜是必不可少的.最后,在低溫下沉積ITO膜(200℃).彩色濾色片的制造工藝有顏料分散法,染色法,印刷法和電沉積法.(1)顏料分散法

顏料分散法是將顏料分散在感光膠中,通過掩模曝光,被曝光部分感光膠聚合,變成不水溶性,在顯影時留下,其余部分被沖洗掉,如此重復三次,形成彩色膜.工藝流程見圖3—137.顏料分散法常用的顏料為酞青類等,粒徑應小于0.2μm.在顏料生產中首先形成的是線度為0.1—0.5μm的單晶,稱為一次粒子.它們易聚集成線度為0.1-10μm的二次粒子,所以必須分散后才使用.感光膠用得最多的是以丙烯酸衍生共聚物為主體,加上多官能團單體,光激發劑和溶劑組成.這種光敏抗蝕劑對光靈敏度高,而丙烯酸的衍生物是可以溶解的,這對沖洗非常有利.上述這種顏料分散法,工藝簡單,光敏性好,是目前大生產中用得最多的.制成的濾色片有很高的熱穩定性,可耐250℃高溫,此外化學穩定性,耐濕性和耐磨性也很好;其缺點為顏料在介質內有強烈的凝聚傾向,會降低CF的儲存壽命.此外,由于顏料原子團的雙折射和散射,對線偏振光有去偏振效應,從而會降低顯示器的對比度.其中黃色顏料影響最大,其顆粒應控制在0.1μm以下.(2)染色法(見圖3—138)染料濾色片所用的材料主要為水溶性透明聚合物,如動物膠,酪蛋白等天然材料和聚氯乙烯醇等合成材料.在聚合物中加入重氮基化臺物或重鉻酸鹽,便制成感光材料.將可染色的光敏聚合物涂在玻璃基板上,通過掩模曝光,用水沖洗,形成透明的圖案.該圖案用酸或活性染料染色.染色后的圖案用硬仗劑進行處理,以防止每一種顏色的色移,這樣就形成了1種顏色.對R,G,B,這種工藝過程要重復三次.染色法的優點是該工藝生產的彩色濾色胺度高,清晰度高,色彩艷麗,尺寸準確

染色法的缺點是當溫度超過250℃時,染料的熱穩定性差;抗老化性能差,因為染料會褪色;不能抵抗化學物質的腐蝕;工藝步驟較長鬧造成本go 染色法是以染料分子與基本高分子骨架結合,用此法制的濾色膜色彩齊全,由于染料的光熱穩定性差,限制了應用,目前主要用于部分TFT—LCD的CF生產.(3)印刷法(見圖3—139)用于制造CP的印刷工藝有四種: ①網板印刷.該法用于精密電子儀器的印刷,優點是設備簡單,大批量生產時,清晰度在 100—200pan之間;②橡膠版印刷.該法使用樹脂板和一種低粘度油墨,清晰度為100μm左右;③膠印法印刷.該法使用的油墨粘度稍高,油墨從墨汁滾筒轉移到作為緩沖層的平板上,再轉移到玻璃基板上,其清晰度較高;④凹版印刷.該法油墨放在底板上,用刮板刮實,將圖案從底板轉移到副板上,刮板技術很關鍵.印刷法所需生產空間小,生產設備少,所以成本俯妲是分辨率低,目前最小線寬只能做到 70μm,表面子整度差.用此工藝生產的CP總體質量不如光刻法生產的,部分大尺寸CF用印刷法工藝生產.(4)電鍍法

在玻璃基片上先鍍上一層ITO膜,再在其上鍍上一層光致抗蝕劑,通過掩模板曝光,沖洗后形成ITO圖案,與像素排列方式完全一致,同種顏色的電極圖案連接在一起,然后去電鍍.電鍍槽是色料和樹脂膠粒所形成的分散體系.電鍍法所用的樹脂分兩種:一種是負離子電鍍工藝,使用羧基類有機化合物,有機鍍層沉積在陰極;第二種是正離子型電鍍工藝,使用氨基類化合物,鍍層沉積在 陽極.電鍍所用的樹脂必須溶于水中,才能制成電鍍液,所以只有少量有機物,如聚丙烯類樹脂或聚酯樹脂等能滿足這一要求.將一種顏色圖案連接在一起,浸入電鍍槽內,通電后,涂料便沉積在透明導電層上,分三次電鍍,使用不同色料,便得三色膜..電鍍法的優點是不需用精密儀器便可形成精密的圖案,可以通過對電壓,電流,膠體溶液電導率等參數精確控制,獲得相當均勻,大尺寸的表面;工藝時間短,對濾色片顏色易于控制.電鍍法的缺點是ITO膜是被電鍍的電極,ITO膜電阻的變化就轉化為彩色膜顏色的變化;另一個問題是此工藝只適用于條形排列的圖案,很難制成鑲嵌式或三角形圖案,所以電鍍法要求ITO膜有很好的均勻性.以上四種工藝各有自己的市場,顏料分散法以其優越的熱,光穩定性正逐步取代染色法成為當今最具競爭力的CF制作方法;印刷法因成本低廉,便于批量生產,在中低檔彩色液晶顯示器中有潛在市場;電鍍法則因其可獲得卓越的表面平整性,在大尺寸彩色比D市場中占有可觀的份額.這四種CP制作工藝的性能比較見表3.20.表3.20 幾種主要①制作工藝的性能比較 3.黑矩陣的制作工藝

黑矩陣的重要作用是防止光線射人TFT及防止光從非顯示區域泄漏,否則會引起顯示器件對比度的降低.所以黑矩陣的主要作用是防止背景光泄漏,提高顯示對比度,防止混色和增加顏色的純度.常規的制造方法是在基片玻璃上濺射鉻,然后光刻出所需要的圖案.但是這種黑矩陣存在著反射率高,成本高和污染嚴重等缺點.新方法是利用含有黑色顏料的光刻膠,用光刻法制備黑矩陣.黑色顏料多采用碳黑.由于碳黑對可見光與紫外光的吸收,曝光時要采用數千瓦功率的汞燈,這就是所謂樹脂化黑矩,其優點為: ①制作成本可降低50%-60%;不必使用昂貴的濺射設備,可使CF生產線的設備投資減少20%.③徹底解決了原本極難解決的生產廢水中鉻離子對環境污染問題;④有機樹脂的光反射率只有0.5%,大低于鉻層的反射率(50%),有利于顯示對比度.但是樹脂仁矩陣的光密度只有2.3~2.8,低于鉻層的4;樹脂化矩陣的圖形分辨率為±4μm,也低于鉻層的±2μm;樹脂化矩陣的厚度1.2~1.5μm:扣,比鉻層的厚度(0.12μm)厚很多;在環境耐受性也比鉻層的差.這些都是今后要改進的方面,總的來說樹脂黑矩陣總體性已能滿足濾色片生產的要求.彩色濾色器作為彩色LCD產品的重要部件,生產技術已基本成熟

液晶顯示器的主要材料及制造工藝 http:// 楊國柱 P OF 8