LiquidCrystalDisplayLCD基礎知識培訓1培訓目的掌握液晶顯示器結構及特點使用的主要材料及性能了解主要制造流程和工藝目的一般產品的使用條件和可靠性指標2LCD分類TN-LCD顯示模式

(1)透過式(2)半反射式(3)反射式依顯示區分(1)

正性(2)負性背景/顯示顏色

(1)黑/白(2)白/黑3LCD分類

STN-LCD顯示模式

(1)透過式(2)半反射式(3)反射式依顯示區分(1)正性(2)負性背景/顯示顏色

(1)黃/藍黑(2)黃綠/藍黑(3)綠/藍黑(4)灰/藍黑(5)藍/白4LCD分類

FSTN-LCD顯示模式

(1)透過式(2)半反射式(3)反射式依顯示區分(1)

正性(2)負性背景/顯示顏色

(1)黑/白(2)白/黑5

依結構分類

(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瑞福達已量產的LCD類型

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閾值電壓Vth=飽和電壓Vsat=對比度：正顯狀態下Cr=Boff/Bon

視角上升時間下降時間

功耗電流：I=S*10/1000μA（S為全顯面積mm2）

LCD電光特性主要參數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光學特性不同（TN產品利用旋光性、STN產品利用雙折射效應）

玻璃材料（STN產品需研磨，要求平整度高，因引線細需要低的方塊電阻，刻蝕方式不同）PI材料（STN產品預傾角高），涂層厚度不同扭曲角不同（TN為90度，STN為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與STN產品的區別14主要材料玻璃液晶偏光片其它材料光刻膠、PI材料、鈍化膜、黑膜、紫外硬化性樹脂（封邊膠、封口膠、封PIN膠）、導電膠（絲印用、上PIN用）、玻璃纖維、墊片、金粉、鎳粉、全息膜、勻光片、金屬引線構成LCD的主要原材料15

1玻璃結構：鈉鈣玻璃基板（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基板主要技術指標外形尺寸：使用較多的為14×16英寸，厚度一般為1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm等表面平整度：是批玻璃表面一定范圍內的起伏的程度。平整度可用h/1表示，意思為在長度為1的范圍內，表面最高點與最低點的差值為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膜的主要技術參數透光性：≥80%，取決于玻璃材料、ITO厚度和折射率

導電性：方塊電阻，用R□表示，即體電阻率比ITO膜厚熱穩定性化學穩定性：化學穩定性是通過耐濕性和耐堿性試驗來評價

184我公司玻璃的主要規格常用：14*16*1.114*16*0.714*16*0.55方塊電阻：15、20、30、60、80、180歐LCD主要原材料的性能

ITO玻璃19

1液晶分類物理條件分：熱致液晶、溶致液晶結構排列分：向列相液晶、膽甾相液晶、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液晶的主要技術參數：*相變溫度特性：熔點至清亮點之間的溫度區間

*粘度：響應時間*介電各向異性??：閾值電壓和響應速度

*光學各向異性?n：Δn?d≧λ/2

Δn小則視角大*彈性常數：陡度*液晶電阻率：液晶純度

*扭曲能力22

LCD主要原材料的性能

液晶.3液晶材料的使用

配制原理配制過程液晶灌注231偏光片結構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過偏振片的光只在一個垂直光傳播路徑的方向上振動，這種光被稱為偏振光或平面偏振光。偏振片的作用是將入射光分解成互相正交的兩個偏振光分量，只讓一個通過，而另一個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對較低，一般在80%以下。目前最好的偏振片偏振度可達99%以上

透過率：實際偏光片的透光率值都略低于50%。

色相：指偏光片顏色所對應的色坐標值有效厚度：偏光板的總厚度，包括基板厚度，膠厚度及保護膜厚度。

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、抗閃爍、硬膜（防劃傷）、抗反射、高透過等27

LCD主要原材料的性能

偏光片5偏光片使用注意事項：偏光片的貯存條件為溫度20℃±15℃、濕度65%±20%RH，遠離熱沖擊。偏光片的處置要小心，不能摩擦、彎曲、沖擊而損傷偏光片。偏光片表面要干凈，不能手模表面、不要沾污物（除去保護膜后）。28LCD產品設計產品設計流程：客戶信息----技術評審----工程圖設計----客戶確認----版圖設計----樣品制作這整個過程涉及三個方面：一個是工程圖的設計；二是菲林版的設計；三是LCD結構，材料的設計。29LCD工程圖30從LCD的工程圖可得到的信息尺寸：大小片尺寸、封口尺寸、玻璃厚度、屏的厚度、偏光片尺寸PIN：長度、PIN間距、上PIN數量電極數、上PIN位置可視區尺寸、顯示區尺寸NOTE中所有內容：顯示模式、視向、驅動條件（占空比、偏壓比、工作電壓）、工作溫度、存儲溫度、連接方式。邏輯關系

LCD產品設計31LCD產品設計工程圖應注意以下幾點：

玻璃邊緣到可視區距離最少為1.0mm。

偏光片貼片后距離產品邊尺寸為0.50mm，公差為±0.40mm或±0.50mm。

玻璃尺寸標注公差一般為±0.2mm。若客戶要求時，則最少公差為±0.15mm。

工程圖若有絲印時，絲印圖案填黑，并獨立標出絲印圖案的相對位置，若裝有管腳PITCH需自定時，盡量用整數，裝管腳之PITCH為五種：1.27mm，1.5mm，1.8mm，2.0mm，2.54mm。

32LCD產品設計線路圖應注意以下幾點：走線圖中，同一層走線不能相交，若COM與SEG相交，盡量將交點放置在可視區外，如果可視區內有交叉點，不可避免時，應垂直相交，尺寸一般為0.08×0.08mm2，最小0.04mm×0.04mm2，有絲印時盡量放在絲印圖案下面。型號名（TNXXX、HAXXX、FDXXX）和公司標志（RFD）寫在大玻璃上腳仔空余位置處排版計算：14*16玻璃兩個方向各減10MM為有效計算面積排版原則：能排單版時不排雙版，能排雙版時不排COM,SEG分開排版。

33LCD產品設計產品結構設計應注意以下幾點:玻璃的選擇：面電阻磨擦工藝的設計：角度、方向組合工藝的設計：盒厚、粉的搭配、密度等液晶材料的配制：選型、配比、混合貼片工藝的設計：偏光片型號、角度等包裝盒的選擇：型號、方法等34LCD工藝介紹主要工藝流程光刻----PI----摩擦-----絲印-----切割----灌注----封口----清洗----目檢----電測----（印裝飾線）----貼偏光片----（上PIN）----包裝----入庫35LCD製程簡介ITO原板玻璃光刻工程TOP工程PI工程組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光刻主要工藝參數要求曝光工位潔凈度：百級光刻對位精度：0.05mm純水電阻率：≥12MΩ顯影條件：NaOH0.5%、25℃酸蝕條件：HCL.HNO3.H2O:6-7N、50℃清洗節拍：135cm/min38光刻工藝主要失效分析短路斷路針孔39TOP（絕緣膜）LINE洗淨機印刷機預干燥TOP燒成爐40PI（配向膜）LINE洗淨機IR/UV印刷機PI燒成爐配向研磨預干燥41TOP/PI主要工藝參數要求涂覆工位潔凈度：百級涂覆精度要求：TOP750?±100?PI(STN)680?±100?(TN)1080?±100?固化溫度：TOP300℃PI250℃固化節拍：60S42PI涂覆示意圖PI滴滴液器DOCTOR輥轉數ANILOX輥轉數版輥APR版玻璃平臺43摩擦主要工藝參數要求摩擦角度：依產品視向及排版方向確定摩擦輥轉速：1000r/min摩擦輥移動速度：80mm/s摩擦力矩：16kg.cm±5kg.cm44TOP/PI工序主要失效分析顯示不勻取向不良液晶疇顯示斜紋黑白斑開盒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點膠印刷機46組合主要工藝參數要求組合工序潔凈度：百級邊框墊片與盒內墊片粒徑匹配噴粉的密度及精度組合精度：±20μm固化條件：150℃、60min47鋼絲工作臺噴粉槍SPACER噴粉示意圖48正常SPACER圖片49組合工序主要失效分析盒厚不勻開盒漏液晶圖形失真內污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、封主要工藝參數要求真空度：1.0*10-2Torr注入時間：1-120minUV光強：≥50mw/cm2UV照射時間：5-25s加壓壓力：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