液晶材料与技术(13)——LCD工艺技术讨论—制屏81页PPT

膜厚
0.3～0.7 mm
1.35 μm 1.75 μm 1.00 μm 0.14 μm 3～4 μm 0.03 μm
液晶材料与技术
液晶材料与技术——LCD工艺技术讨 论—彩膜
二、彩色滤光片的特性要求:
1. 分光特性 2. 对比 3. 均一性 4. 平坦度 5. 无缺陷 6. 尺寸精确度
1. 耐热性 2. 耐化性
液晶材料与技术
R
G
B
R
B
R
G
B
G
B
R
G
R
G
B
R
B
R
G
B
G
B
R
G
G
B
R
G
B
R
G
B
R
G
B
R
液晶材料与技术——LCD工艺技术讨 论—彩膜
三角形排列：横向也是 按R、G、B顺序周期排 列，但行之间错开半个 基色单元位置，如同砌 砖墙。这种排列结构复 杂，但显示颜色逼真， 分辨率也高，所以彩色 质量高，
R
液晶材料与技术——LCD工艺技术讨 论—彩膜
n 三角形和玛赛克形的配置，则是鲜明高分辨率 表示，动态影像的液晶电视和影像、影音消费 性产品。
液晶材料与技术
液晶材料与技术——LCD工艺技术讨 论—彩膜
色再現性
n 色再现性是由彩色滤光片的光线透过光谱、背 光板的发光光谱以及液晶胞的光谱等因素所决 定的
所需三原色的彩色滤光片 n 因有杂色相混的问题，不同颜色的着色层间加设一道
黑色的遮光层，其制作质量良率影响最后显示影像的 画质分辨率及色彩鲜明度
液晶材料与技术
液晶材料与技术——LCD工艺技术讨 论—彩膜

制造流程
前部
中部
后
部
前 部流程
预清洗： 将ITO玻璃基板开仓插蓝，使用约8%浓度氢氧化钠溶液，2%清洗剂C-7 09溶液和去离子水，按一定工艺 时间温度，整篮清洗方式，由操作工把整篮 的玻璃基片从一个槽中换到另一个槽中，交玻璃表面脏物清洗干净。 控制点：浓度、时间、温度。 前清洗： 预清洗后玻璃由员工将ITO玻璃膜面朝上整篮玻璃放在送片机上，由送片 机自动将玻璃一片一片自己抽片，边由传送轴输送，边进行去离子水喷洗，毛刷 刷洗，风干，预烘，最后将玻璃送至下涂胶工序。 控制点：毛刷高度、水的纯度、风的洁净度。
LCD结构简介
X1,X2是组分1和2的克分子数.Kii1,Kii2是各组分的弹性常数.
液晶材料的使用注意事项。 1.密闭，避光保存。 2. 液晶配制时，应将所使用的容器及工具用丙酮清洗干净。 3. 因液晶种类较多，配制好的液晶，液晶型号、配比、配制时间及配制人 等应表示清楚。 4. 液晶灌注剩余的液晶放在洁净柜中。
LCD简介
LCD生产必须三大材料 1.液晶简介 2.偏光片简介 3.ITO玻璃简介 制造流程 LCD结构简介
一、 LCD简介 LCD（Liquid crystal display）液晶显示器是目前主 流显示器之一，可分为TN HTN STN等类别。 TNLCD（Twist Nematic）扭曲型液晶显示器。 HTNLCD（High Twist Nematic）高扭曲型液晶显示 器。 STNLCD（super Twist Nematic）超扭曲型显示器。
640*400
1. 热稳定性。
在液晶盒制过程.如取向膜热处理,常常使ITO膜暴露在高温中,因此要求ITO膜 有很好的热稳定性.在热处理温度较高的情况下,电阻增大,这是由于氧缺位造成. 1. 2. 化学稳定性. 薄膜的化学稳定性是通过耐湿性实验和耐碱性实验来评价的 ,耐 湿性的标准 是在60℃ 90%RH,24HRS 条件下,在初始电阻±10%以内. 耐碱性的标准是在75 ℃ 1% NaOH 溶液浸泡20分钟,电阻变化在±10%以内. 2. 3. 膜的表面形状. 一般来说,膜厚增加,膜的表面变粗.不同制造方法,膜表面有所不同.以氧化物起 始原料,溅射膜与蒸镀膜表面大体相似,合金溅射膜表面平滑.

确定教学内容
确定培训目标：明确培训的目的和预期效 果
确定培训对象：了解培训对象的背景和需 求
确定培训内容：根据培训目标和对象选择 合适的教学内容
确定培训方式：选择合适的培训方式，如 讲授、讨论、案例分析等
确定培训时间：合理安排培训时间，确保 培训效果
确定培训评估：制定培训评估标准和方法， 确保培训效果得到反馈和改进
改进措施
增加互动环节， 提高学员参与
度
优化课件内容， 确保知识点准
确、全面
采用多种教学 方式，如案例 分析、小组讨
论等
定期收集学员 反馈，及时调 整课件内容和
教学方法
THANK YOU
汇报人：
汇报时间：20XX/01/01
LCD技术发展：包括TFT、OLED、 MicroLED等
LCD生产工艺：包括液晶材料、背光模组、 驱动电路等
LCD测试与维修：包括测试方法、维修技 巧等
LCD市场分析：包括市场规模、竞争格局、 发展趋势等
课件结尾
感谢：感谢参与本次培训的 学员和讲师
总结：回顾本次培训的重点 内容
展望：展望未来，鼓励学员 继续学习和进步
保持语言流畅，避免出现语法 错误和拼写错误
适当使用幽默和比喻，增加听 众的注意力和兴趣
注意语气和语调，保持亲切和 友好，避免过于严肃和刻板
使用多媒体工具
幻灯片制作软件：如PowerPoint、Keynote等 视频编辑软件：如Adobe Premiere、Final Cut Pro等 图片编辑软件：如Photoshop、Illustrator等 音频处理软件：如Audacity、GarageBand等 互动工具：如Quizlet、Kahoot等 演示工具：如Zoom、Skype等

二、液晶分子的构造
化学家的观点
物理学家的观点
• 形状各向异性, 长度 > 4倍宽度 • 分子长轴有一定刚性 • 分子末端含有极性或可极化的基团
CH3 - (CH2)4
CN
上述分子(5CB) 是 ~2 nm ×0.5 nm
三、液晶的定义
通常物质有三态：固体 液体 气体 液晶是物质的第四态——介乎于各向同性液体
偏压比= 选点电压 = b =√N +1 非选点电压
〔10 〕
扫描电压Vo 那么选点上的电压Vs非选点上的电压Vns
〔11 〕
〔12 〕
注意Von、Voff只取决于矩阵电路，与液晶无关，要使液晶 在这个矩阵电路中防止穿插效应，应有Voff<V10<V90<Von
图15
三、TN-LCD的电光曲线和电光响应
1.电光曲线的定义和特点
(1)定义——透射光强随施加电压变化的函数关系
图16
图17
(2)特点：
(a)两偏光片的偏光轴正交，并且分别与紧邻玻 片内侧上的的摩擦 方向〔即液晶分子排列方向) 平行或垂直——正性显示〔白底黑字-常白型〕
假设两偏光片的偏光轴互相平行，且与任 一玻片内侧上的摩擦方向相一致——负性显示 〔黑底白字-常黑型〕
2.重要参量的意义
〔1〕相对透光率L透t射=光强
×100%
入射光强
〔2〕阀值电压Vth——当V>Vth时，Lt
才发生变化 〔9〕
Vth与△∈成反比，即△∈越大，Vth越
压
〔4〕陡度γ
γ=V90/V10 (负性显示) ，γ>1，γ越小，那
么陡度越好
〔5〕比照度和视角
比照度Cr 显示状态和非显示状态相对透光

、节能、环保等优点。
液晶显示器的显示原理与液晶电 视相似，通过改变液晶分子的排 列来控制光线的透过和阻挡，从
而实现图像的显示。
液晶显示器广泛应用于计算机、 平板电脑、手机等电子产品中， 是现代信息社会的重要显示设备
。
液晶广告牌
液晶广告牌是利用液晶显示技 术制造的广告牌，具有高清晰 度、色彩鲜艳、动态展示等优 点。
液晶器件的制备工艺
液晶器件的制程
液晶器件的制备工艺包括多个步骤，如清洗、涂布、光刻、 刻蚀、蒸镀等。这些步骤需要严格控制工艺参数和操作流程 ，以保证液晶器件的质量和性能。
液晶器件制备设备
液晶器件制备需要使用到各种设备和仪器，如清洗机、涂布 机、光刻机、刻蚀机、蒸镀机等。这些设备和仪器的选择和 使用，对于保证液晶器件的质量和性能至关重要。
液晶广告牌的显示原理与液晶 电视和液晶显示器相似，通过 控制液晶分子的排列来展示广 告内容。
液晶广告牌广泛应用于商业街 、购物中心、机场等公共场所 ，成为现代广告业的重要展示 工具。
感谢您的观看
THANKS
液晶的分类与结构
分类
根据相变温度和介电常数等参数，液晶可分为近晶型、向列型和胆甾型等类型 。
结构
液晶分子在空间排列上具有长程有序性，形成层状、棒状或螺旋状结构。
液晶的应用领域
显示技术利用液晶的Fra bibliotek光效应实 现显示，如TN-LCD、 IPS-LCD、OLED等显示
技术。
光调制器
利用液晶的热光效应和 动态散射效应，可制作 光调制器、光开关等器
液晶显示器件的制造流程
液晶显示器件制造流程
液晶显示器件的制造流程包括多个环节，如阵列制作、彩色滤光片制作、封接、检测等。这些环节需 要严格控制工艺参数和操作流程，以保证液晶显示器件的质量和性能。

取向效果的好坏对于液晶显示器的均一性、视角、 色差、响应速度、阈值电压等基本性能都有重要影 响。
液晶材料与技术
摩擦取向技术存在一些问题
摩擦取向技术虽然是液晶显示器工业中最成熟、最 可靠、应用最广泛的取向技术,但是无论在实践上 还是在理论上摩擦取向技术都仍然存在一些问题, 主要表现在以下几点:
1. 摩擦过程中容易产生静电,这会造成薄膜晶体管 的击穿;由于摩擦过程产生绒毛尘埃,摩擦后必须增 加清洗、干燥工序,降低了生产效率;另外还有少数 绒毛即使通过清洗工序也很难彻底清除,影响LCD 的显示效果,甚至出现次品。
液晶材料与技术
液晶材料与技术
贴合工程
贴合工程（panel assembly system）是将已经 配置好隔离子和封接剂的两块基板进行组装贴合， 完成封接的过程。
为了保证两块基板的准确对位和间隙均匀，贴合封 装极为关键，横纵方向的组装精度直接影响制品的 开口率和对比度，必须尽力保证。
贴合装置应具备调整功能和加压功能。为防止工程 内、工程间输送式发生调整后的错动，应采用紫外 线硬化型黏结剂进行预固定。
生产节拍 清洁度
材料使用量 如何对应多品种
快
不利（直接与基 板接触） 多
对应每个品种都 要制版
慢（对小型屏来 说不利） 有利
少 只要变化描画软
件即可
液晶材料与技术
液晶材料与技术
在封接材料形成之后，还要实现阵列基板和 CF基板上公用电极的电气连接，一般是利 用分配器描画方式将导电胶涂布在所需要的 位置。
液晶材料与技术
非摩擦法液晶分子取向技术UV2A技术
/2009 -09/ART-230002-811028418451.html
上图：玻璃基板涂上Sharp自行开发的特殊材料，作为配向膜。中图：当 照射UV光时，配向膜的高分子自动导向成UV光照射的角度。下图：液晶 分子预倾角度自动导向成配向膜高分子的方向。

導電膠
RGB RGB
遮避層 ITO導線
電著後之 ITO導線
GRB RBG
(a)直條狀排列
(b)馬賽克排列
•染色法
彩色層製程
黑紋[BM] 玻璃基板 1.樹脂塗佈 著色光阻
2.曝光
3.顯像
5.染色
.重覆1～5製程
三色形成
•印刷法
彩色層製程技術
1.Blanket轉動
Blanket
油墨
黑紋
.油墨轉印至
Blanket
25
Mask 5：SD (Source及Drain電極形成)
A
A
A’
1. 成膜前洗淨
A’
SPC/芝蒲
2. 成膜Cr/Al/Cr
ULVAC/AKT
3. 光阻塗佈/曝光/顯影 TEL/Nikon
4. 顯影檢查/光阻寸檢
Nikon/Hitachi
5. 蝕刻上層Cr(WET)
DNS
6. 硬烤
光洋
7. 蝕刻Al(WET)
彩色滤光片基本结构是由玻璃基板（Glass Substrate）， 黑色矩阵（Black Matrix），彩色层（Color Layer）， 保护层（Over Coat），ITO导电膜组成。一般穿透式 TFT用彩色光片结构如下图。
GLASS SUBSTRAT
E
Colo r
Laye r
Black Matri
1st Grinding 圖示
一、長邊整形機 功能：將裂片後的面板長邊磨平
Barlzers SPC/芝蒲
4. 成膜SiNx/a-Si/n+Si Barlzers 5. 光阻塗佈/曝光/顯影 TEL/Nikon
6. 顯影檢查

将印框后之基板放 入预烤炉中预烤， 将其中有机溶剂挥 发，避免压合后框 胶产生气泡。
33
喷粉 Spacer Spraying
间隙子散布 为维持上下基板一定 空隙，于是在下片基 板撒上间隙子，以维 持产品之Cell Gap。
34
组合 Assembly
利用基板的对位记号， 将上下基板组合起来， 并在四周点UV处照射 UV光，使两片基板更 牢固，不至偏移。
9
涂胶 PR Coating
ITO基板经洗净后， 通过光阻涂布机，将 光阻均匀涂布于ITO 基板上，以便进行下一 制程。
10
预烘 Pre Bake
ITO基板经光阻涂布 后，利用预烤温度将 其中有机溶剂挥发， 使涂布后之均匀性更 佳。
11
曝光 Exposure
ITO基板经过光阻涂布 预烤后，来到曝光制程 ，利用光罩将所需的图 形曝光复制于ITO基 板上，准备进行显影制 程。
12
显影 Developing
ITO基板经曝光后， 进行显影制程，利用 显影液将所需之图形 显现出来。
13
坚膜 Post-baking
经显影后之基板，于 蚀刻前需另经过固烤 制程，使基板上的光 阻表面固化，让产品 质量更稳定。
14
显影检查 Developing Inspection
基板显影完成后，以 图案检查机确认基板 有无短路& 断路，在蚀
刻前处理
15
蚀刻 Etching
产品进行显影后，准 备蚀刻制程，此制程 将基板上无光阻部份 之ITO利用蚀刻液去 除，成为需要之图形 。
16
回顾图案段工艺示意图
导电材料 玻璃基版
UV光
掩膜版 光刻胶
玻璃基版
光刻胶 光刻胶

• 铁电型液晶盒的电气光学效应是由自发极化强度Ps与电 场强度E的强力相互作用(Ps·E)产生的，
• 与基于介电各向异性△ε和电场强度的弱相互作用
(△εE2/2)的通常的非铁电型液晶盒的情况相比，前者的 响应速度要快若干个数量级，达微秒量级。
• 不过，这种高响应速度，要在自发极化的取向趋于一致、 螺旋结构取消的薄膜液晶盒(图2-13(c),(d))中才能实现。
LG电子公司表示，新开发液晶显示器的灰阶响 应时间(gray-to-gray 也就是从一个灰度画面到 另一个灰度画面)为2毫秒。
这款液晶显示器的对比度为1600比1，也是液晶 显示器中最高的对比度。
液晶用于显示的物理性能
物理性质的各向异性
• 折射率n，介电常数ε，磁化率χ，电导率σ，粘
度η，在液晶分子长轴方向和与其垂直方向有 很大不同，即存在各向异性。
液晶用于显示的物理性能
折射率的各向异性与各种光学性能
• 折射率各向异性 • 液晶具有与光学单轴性晶体同样的各向异性折
射率，显示出双折射性
• 单轴双折射晶体主折射率：
• no ：电矢量振动方向垂直于光轴的通常光的折射率 • ne ：电矢量振动方向平行于光轴的异常光的折射率
对于层列和向列液晶：n的方向相当于光 轴方向
液晶显示是利用液晶盒的光变换进行显示， 属于非主动发光型（受光型）显示。
LCD的特征
优点：
• 由于低功耗(几至几十微瓦每平方厘米)，利用电池即可长时间运
行，属于省能源型;
• 低电压运行(几十伏特)，可由IC直接驱动，驱动电子回路小型、
简单。
• 元件为薄型(几毫米)，而且从大型显示(对角线长几十厘米)到小
液晶的电气光学效应及显示方式

.
5
1.3 配向膜
NW(Normal White)
.
6
1.3 配向膜
光取向
.
from zealer.c7om
1.4 TFT-LCD
.
8
1.4 TFT-LCD
TFT（Thin Film Transistor）薄膜晶体管，利用薄膜晶体管来产生电压,以控制 液晶转向，属于AM-LCD(Active Matrix LCD)。
2. 有机电致发光（OELD）：
1)载流子注入 2)载流子迁移 3)载流子的复合及激子的形成 4)发光
.
17
2.2 电极材料
1. 阳极材料：ITO（铟锡氧化物） 特点：高功函数，性质稳定，透光性好；
2. 阴极材料：Ag、Al、Ca、In、Li、Mg等金属或复合金属 特点：低功函数；
.
18
2.3 载流子注入、传输层
.
14
1.7 TFT面板技术
3. VA面板：Vertical Alignment(垂直配向型)
a. 可分为由富士通主导的MVA面板和由三星开发的PVA面板。 b. 属于“软屏”。 c. 8bit的面板可以提供16.7M色彩和大可视角度。
（MVA）
（PVA）
.
15
1.8 LCD穿透率
1. 偏光板: 44% 2. 玻璃:90% 3. 液晶:95% 4. 开口率:60~80% 5. 彩色滤光片:32~36%
更复杂柔性设计 可采用弯曲的塑料基板 实现柔性显示
不能实现
对比 OLED>LCD OLED>LCD
OLED>LCD
.
日本SEL实验室2研6 制的8.7英寸柔性屏
2.7 OLED对比LCD