LCD工艺材料的基本特性060323
LCD材料特性
信利半导体研发中心交叉培训教材
第一部分： LCD PANEL A线用的主要材料基本特性
2、CF材料基本特性（5）
CF的明亮度提升的方法之方法有薄膜化（低颜料浓度）和光谱透过波长 区域的宽广化两种，而CF的彩度提升的方法有厚膜化（高颜料浓度）和光谱 透过波长区域的狭窄化。 一般TFT-LCD的MODULE所使用的背光灯，其频率会在短/中/长波长处出现 3个明显的PEAK，根据这三个PEAK所对应之波长（此所谓特定波长）来订定 RGB三种颜色之透过率，举例说明： CF色层 R G B 435nm 5%以下 5%以下 60-80% 545nm 5%以下 72-86% 5%以下 610nm 72-96% 25% 5%以下
表
示
用
途
简单的数位或数字表 示 小型文字和简单图形 表示（320*64） 复杂文字和动态影像 表示（640*200） 高解析度文字、图形 和动态影像表示 （640*400）
30∽200 10∽30 10以下
时 钟 、 计 算 器 、 TOUCH-PANEL 等 LCD 家用品或家电产品用、 游戏机、量测仪器用 LCD
MOBILE PHONE用 等 PDP 、 EL 、 LCD 以 及 COLOE-FILTER 之电极材料
5
信利半导体研发中心交叉培训教材
第一部分： LCD PANEL A线用的主要材料基本特性
1、ITO导电玻璃（4）
一般ITO透明导电膜（折射率约为1.9）的品质特性需求有低表面电阻（ ＜10 Ω /□）、高的透过率（80-92%/550nm光波）、低比电阻值（＜
彩色显示用的RGB著色图案（R、G、B）； 保护著色层的透明保护膜（O/C）； 驱动液晶的透明电极膜（ITO）
LCD的技术特性 - 中显液晶LCD,LCM,液晶
LCD的技术特性发布来源：发布时间：2010-1-29 8:48:28（1）视角由于LCD的显示视角范围受限、反映速度慢，使得它在显示快速移动图像时与CRT相比有一种先天的缺陷。
在传统的CRT显示器或电视机中，图像的显示是通过发光物体磷来实现的，光线从这一层向各个方向发射，只是强弱稍有不同而已。
因此可以从一个很大的可视角范围来观看屏幕，无论从哪个角度去观察，显示的亮度、色彩都和正视效果相近。
LCD和其他大多数显示技术一样，都需要使强的背景光线穿过液晶层或者其他显示层来形成图像，从而完成图像的传递过程。
LCD的特性决定了它所需的背景光是定向的。
举一个形象的例子来说，就好比手中握有一把吸管，将它们的一端对准光源。
如果通过另一端苜视吸管，将会看到光源射出的光线。
但是如果稍微移开眼睛，从其他的方向去看的话，就无法观察到光线了。
LCD技术正是如此。
虽然液晶分子并不像吸管一样是中空的，但是它们的有序排列阻止了光线向其他方向发射。
为了解决视角问题，LCD制造商采用了许多方法。
直接在显示器外面附加一层漫射膜是解决光线漫射的方法之一，漫射膜可以将特定传播方向的光线散射向各个方向，从而增大可视角度。
不过这种方法只能达到一定程度的改善。
另一种做法是通过改变液晶的电流方向来增大可视角度。
电流不再是从顶端流向底端，而是从侧面方向流过，这就使得液晶分子在水平方向上有序排列，从而增大了传递光线的可视角度。
这两种技术通常用在水平可视角度的改善上。
第三种解决方案比较复杂，而且会使制造成本大大增加。
其主要方法是将每个液晶单元分割成大量微小的部分，事先将这些微小子单元以不同的方向倾斜，这就使得传播光线在到达这些微小面板的时候向各个方向散射，从而可增大可视角度。
昂贵的成本限制了该方法的广泛使用，仅在一些具有需要同时从远处和近处观察的台式显示器中才需要应用到这种技术。
（2）反应速度LCD单元在控制信号到达与变化完成之间存在滞后现象，这使得LCD在显示快速移动图像时与CRT 相比具有一种先天的缺陷。
LCD材料特性
液晶显示器用材料特性简介第一篇ITO导电玻璃简介ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡（俗称ITO）膜加工制作成的。
液晶显示器专用ITO导电玻璃，还会在镀ITO层之前，镀上一层二氧化硅阻挡层，以阻止基片玻璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。
高档液晶显示器专用ITO玻璃在溅镀ITO层之前基片玻璃还要进行抛光处理，以得到更均匀的显示控制。
液晶显示器专用ITO玻璃基板一般属超浮法玻璃，所有的镀膜面为玻璃的浮法锡面。
因此，最终的液晶显示器都会沿浮法方向，规律的出现波纹不平整情况。
在溅镀ITO层时，不同的靶材与玻璃间，在不同的温度和运动方式下，所得到的ITO层会有不同的特性。
一些厂家的玻璃ITO层常常表面光洁度要低一些，更容易出现“麻点”现象；有些厂家的玻璃ITO层会出现高蚀间隔带，ITO层在蚀刻时，更容易出现直线放射型的缺划或电阻偏高带；另一些厂家的玻璃ITO层则会出现微晶沟缝。
ITO导电层的特性：ITO膜层的主要成份是氧化铟锡。
在厚度只有几千埃的情况下，氧化铟透过率高，氧化锡导电能力强，液晶显示器所用的ITO玻璃正是一种具有高透过率的导电玻璃。
由于ITO具有很强的吸水性，所以会吸收空气中的水份和二氧化碳并产生化学反应而变质，俗称“霉变”，因此在存放时要防潮。
ITO层在活性正价离子溶液中易产生离子置换反应，形成其它导电和透过率不佳的反应物质，所以在加工过程中，尽量避免长时间放在活性正价离子溶液中。
ITO层由很多细小的晶粒组成，晶粒在加温过程中会裂变变小，从而增加更多晶界，电子突破晶界时会损耗一定的能量，所以ITO导电玻璃的ITO层在600度以下会随着温度的升高，电阻也增大。
ITO导电玻璃的分类：ITO导电玻璃按电阻分，分为高电阻玻璃（电阻在150~500欧姆）、普通玻璃（电阻在60~150欧姆）、低电阻玻璃（电阻小于60欧姆）。
高电阻玻璃一般用于静电防护、触控屏幕制作用；普通玻璃一般用于TN类液晶显示器和电子抗干扰；低电阻玻璃一般用于STN液晶显示器和透明线路板。
LCD材料性能介绍
材料性能介绍导电玻璃1.导电玻璃导电玻璃，是在普通玻璃的一个表面镀有透明导电膜的玻璃。
最常用的导电玻璃是氧化铟锡玻璃，通常简称为ITO 玻璃。
根据用途，衬底玻璃的不同，ITO 玻璃可分为两种结构，如图所示：玻璃材料为钠钙玻璃，这种玻璃衬底与ITO 层之间要求有一层二氧化硅（SiO2）阻挡层， ？其作用是阻挡玻璃中的钠离子的渗透，以防止对器件性能产生影响。
玻璃衬底用无钠硼硅玻璃， ITO 层结构就可以不必存在SiO 2层。
2. 导电玻璃参数 2.1.透光率在可见光范围内的透光率在80%以上。
ITO 玻璃的透光率影响因素 ？ 玻璃材料、ITO 厚度 折射率2.2.面电阻ITO 膜导电性能采用的指标是方块电阻，用R □表示。
？膜膜 玻璃衬底2R □与ITO 的体电阻率及ITO 膜厚有关。
如下图是电流平行经过ITO 膜层的情形。
图中，d 为膜厚；I 为电流；L 1为膜层在电流方向上的长度；L 2为膜层在垂直电流方向的长度。
当电流流过上图所示的方形导电膜层时，该层的电阻为： ？式中，p 为导电膜的体电阻率。
对于给定的膜厚层，p 和d 可以认为是不变的定值，当L 1=L 2时，即为正方形的膜层，无论方块大小如何，其电阻均为定值p/d ，这就是方块电阻的定义，即式中，R □单位为：(Ω/□)。
方块电阻通常用四探针测试仪来测定。
2.3.平整度平整度是指玻璃表面在一定范围内的起伏程度。
平整度可用h/L 表示, 为在长度L 的范围内,表面最高点与最低点的差值为h.如图所示：L 1R=ρL 1 dL 2R □ =dρITO 玻璃基板平整度直接影响着液晶显示器的质量， 对STN 液晶显示器的影响更大。
？LCD 的底色 LCD 的电压一般TN LCD 用玻璃要求平整度小于0.5um/20mm ， STN LCD 用玻璃要求平整度小于0.05um/20mm 。
2.4 机械性能、化学抗蚀与抗热性能 ？ 导电玻璃整体要有足够的机械强度，易于生产。
LCD主要材料选择原则
3
抗紫外线
选择能够抵抗紫外线影响的材料，以延长LCD显 示器的使用寿命和保持色彩的稳定性。
04
材料选择实例分析
高亮度LCD材料选择
高亮度LCD材料选择应注重提高液晶显示器的亮度，以满足高亮度的应用需求。
液晶显示器的高亮度主要取决于背光模组的亮度，因此应选择高亮度的背光模组材 料。
此外，还需要选择高透过率的偏光片、导光板等材料，以最大化光线的透过和利用。
证在高温环境下正常工作。
背光模组材料应选择耐高温的 LED灯珠、导光板等，以适应高
温环境。
偏光片、滤光片、玻璃基板等材 料也应选择耐高温、稳定性好的 材料，以保证长时间使用的稳定
性和可靠性。
THANKS
感谢观看
03
材料选择原则
光学性能
透光率
视角
选择高透光率的材料，以保证LCD显 示器具有较高的亮度和清晰度。
选择具有宽视角的材料，使不同角度 的观众都能获得清晰的观看体验。
色彩表现
选择能够呈现丰富色彩的材料，以增 强LCD显示器的色彩表现力。
机械性能
硬度
选择具有足够硬度的材料，以抵抗日常使用中的刮擦和碰撞。
耐磨性
选择耐磨的材料，以保持LCD显示器表面的光滑和清晰度。
重量
选择轻量化的材料，以减小LCD显示器的整体重量，方便携带和 使用。
环境适应性
1 2
温度适应性
选择能够在不同温度环境下稳定工作的材料，以 保证LCD显示器在各种温度条件下都能正常工作。
湿度适应性
选择能够适应不同湿度环境的材料，以防止LCD 显示器受到潮湿或水汽的影响。
超薄型LCD材料选择
超薄型LCD材料选择应注重减小液晶显示器的厚 度，以满足轻薄化的设计要求。
LCD基础知识及制造工艺流程介绍
02
LCD制造工艺流程
玻璃基板加工
玻璃基板清洗
去除玻璃表面的杂质和 污垢，保证基板的洁净
度。
涂布光刻胶
在玻璃基板上涂布光刻 胶，用于保护下面的材
料。
曝光与显影
通过曝光和显影，将光 刻胶上的图案转移到玻
璃基板上。
去胶和蚀刻
去除多余的光刻胶，并 对玻璃基板进行蚀刻处
理，形成像素阵列。
彩色滤光片制作
后视镜
部分汽车后视镜采用LCD显示屏， 提高夜间或恶劣天气下的可视性。
LCD在其他领域的应用
医疗器械
工业控制
LCD技术在医疗设备中广泛应用，如 监护仪、超声波诊断仪等，提供高清 晰度的图像。
在工业自动化领域，LCD显示屏用于 各种控制面板和仪器仪表，方便操作 和维护。
航空航天
LCD显示屏在航空航天领域用于飞行 控制、导航系统等关键部位，确保安 全可靠。
LCD的工作原理
要点一
总结词
LCD的工作原理主要涉及到背光板、液晶层和偏振片等组 件的作用。当电流通过背光板时，会产生光线，光线经过 液晶层和偏振片调制后形成图像。不同的LCD类型和结构 在具体工作原理上略有差异。
要点二
详细描述
LCD的基本工作原理是利用液晶的物理特性进行光调制。 背光板负责提供均匀分布的光线，这些光线随后穿过液晶 层。液晶分子在电场的作用下发生排列变化，对光线进行 调制，最后通过偏振片，形成可以观察到的图像。不同的 LCD类型在具体结构和工作原理上略有差异，例如彩色 LCD需要额外的彩色滤光片来生成彩色图像。
像素密度
像素密度，也称为分辨率密度，是指每英寸屏幕中的像素数 ，它反映了屏幕的精细程度。像素密度越高，显示效果越细 腻。
LCD工艺知识
• • •
曝
光
曝光就是在涂好光刻胶的玻璃表面覆盖菲林（掩
模版），通过紫外光进行选择性照射，使受光 照部分的光刻胶发生光化反应，改变了这部分 胶膜在显影液（碱液）中的溶解度。在显影过 程中，显影液与光化反应后的光刻胶发生反应， 不与菲林挡住的光刻胶发生反应，从而得到与 菲林相同的图案。
曝
光
曝光之前：1、要先准备好将要使用的菲林，检查菲林是否完好，有无划伤，脏 点，药膜面有无做反，视角标识是否正确等；2、曝光机的紫外光灯打开预热， 待电源稳定；3、将准备好的菲林装在曝光机架上，调好菲林与平台的相应位 置。 曝光过程：曝光过程中要控制好曝光时间和曝光机紫外光的光线强度。曝光时间 过长或紫外光强度太高，图案很容易变细，图案走线显影后容易断开。曝光 时间太短或紫外光强度不足，会使紫外光与光刻胶的光化反应不充分，显影 后会留有底膜或造成短路。 注意事项：1、曝光机开机时，要先开风扇，再点亮灯管；关机时，要先关灯管， 待几分钟后再关风扇；2、贴菲林时，图案要居中；3、作业过程中要控制好 曝光位置，以便后面工序加工；4、未曝光之前的涂胶玻璃不能被白日光灯照 射，以免光刻胶失效；5、长时间没有用的涂胶玻璃不要用于生产。
检
验
显影完之后的检验直接影响到成品的合格率,涂胶、曝光、显影都是光刻工序的 重要环节，影响到产品的质量。 图缺（白点）：1、涂胶时出现脏点或针孔；2、所用菲林有针孔。 短路：1、原菲林制作时有误；2、菲林或菲林基板较脏；3、生产过程中出现脏 物；4、显影不足；5菲林扎伤。
检
验
固 化(坚膜)
固化的作用，是为了坚固 光刻胶与玻璃的附着力。 因为经过显影液浸泡后， 光刻胶与玻璃之间的粘附 力已下降。如果不经过固 化就流到下一工序，产品 的图案会残缺，断路（缺 画）。
LCD制程工艺知识培训
LCD制程工艺知识培训概述液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称LCD）是一种普遍应用于电子设备中的显示技术。
它由多个液晶分子组成，利用电场的作用来控制光的透过和阻挡，从而实现图像的显示。
LCD制程工艺是指将液晶显示器的各个组件制造和组装到一起的过程。
本文将介绍LCD制程工艺的一些基本知识，包括液晶材料的选择、液晶分子的排列与控制、背光源的制备以及最终的组装过程。
液晶材料的选择液晶材料是制作液晶显示器的关键之一。
根据不同的需求，液晶材料可以分为两种类型：向列型液晶和向行型液晶。
向列型液晶是指液晶分子在电场作用下，沿着电场的方向排列。
这种液晶材料适合于较小的液晶显示器，具有较高的亮度和对比度。
向行型液晶是指液晶分子在电场作用下，垂直于电场的方向排列。
这种液晶材料适用于较大尺寸的液晶显示器，具有更好的视角和更快的响应速度。
根据具体的设计要求和应用场景，制程工艺人员需要选择合适的液晶材料来满足产品的要求。
液晶分子的排列与控制液晶分子的排列和控制是液晶显示器的核心技术之一。
液晶分子的排列状态决定了显示器的图像效果和显示性能。
液晶分子有两种基本的排列状态：平行排列和垂直排列。
在制程过程中，可以通过设计电场的作用方式和液晶分子的配方来控制液晶分子的排列状态，从而达到不同的显示效果。
液晶的排列状态可以通过电极的设计和制备来控制。
通常情况下，液晶显示器需要两组电极，其中一组为透明电极，另一组为反射电极。
电场的作用下，液晶分子在两组电极之间排列，从而实现图像的显示。
背光源的制备LCD显示器的背光源是显示器的另一个重要组成部分。
背光源可以提供显示器所需的光源，使得图像在不同环境下都能够清晰可见。
常见的背光源有冷阴极管（CCFL）和LED背光源。
CCFL是一种传统的背光源技术，使用气态冷阴极管产生的光来提供背光。
LED背光源则是一种新型的背光源技术，使用发光二极管（LED）来提供背光。
制作背光源需要注意功耗和光效的均衡。
LCD液晶显示器的基本特点(doc 38页)
LCD液晶显示器的基本特点(doc 38页)目录1．液晶1-1什么是液晶1-3液晶的由来1-3液晶的种类2．液晶显示器2-1何谓液晶显示器2-2液晶显示器的优缺点3．LCD的分类4．LCD的结构、工作原理及主要技术指标4-1 LCD的结构4-2 LCD工作原理4-3 LCD的主要技术指标4-3-1电光响应特性4-3-2对比度4-3-3视角4-3-4响应时间4-3-5功耗4-3-6温度特性5．制造LCD使用的原物料和LCD生产工艺5-1制造LCD使用的原物料5-2制造LCD的工艺介绍物质随着温度的升高会变成澄清、同性的液体。
反过来这类物质从液体转变成固体时，也要经过中间状态。
各种能在一定的温度范围内兼有液体和晶体，二者特性的物质叫做液晶（Liquid Crystal）也叫做液晶相、中间相或中介相等，又称为物质的第四态。
1-2液晶的由来液晶最早是奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer）于1888年发现的。
它在测定某些物质的溶点时，发现某些物质（脂甾醇的苯甲酸脂和酯酸脂）溶化后会经过一个不透明呈白色浑浊液体状态并发出多彩而美丽的光泽，只要继续加热才会变成清亮的液体。
1889年，德国物理学家莱曼（O.Lehmann）用由他设计，在当时作为最新式的附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行观察。
他发现这类白色浑浊物质外观上虽然象液体。
但呈各向异性晶体特有的双折射性。
于是莱曼将它命名为“液态晶体”。
这就是液晶的由来。
1-3液晶的种类：随着科学的发展，人们认识的提高，发现液晶物质基本上都是有机化合物。
现有的有机化合物中每200种中就有一种呈液晶相。
从成分和出现液晶相物理条件来看，液晶可分为热致液晶和溶致液晶两大类。
在某些有机物加热溶解，由于加热破坏结晶晶格而形成液晶称为热致液晶，就是前面几个说的由于加热有些物质出现液晶相。
同样把某些有机物质放在一定的溶剂中，由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶称之为溶质液晶。
液晶材料需具备哪些特性
大家一般使用的液晶显示屏幕封装都非常严密，几乎不会给大家看到里面的结构甚至是制造的材质。
与其他精密设备相同的是，制造液晶面板对材料也有非常严格的要求，同时这也意味着液晶面板在制造上随着材料使用的不同，也分为不同的等级，成本自然也会产生一定的差异。
在液晶显示器所使用的各种材料中，为了让眼睛看久了也能够感到舒适，改善视觉疲惫感，必须具备以下条件：1，电压：降低驱动电路电压，减少功耗，延长显示器产品使用寿命。
这点对于手机、平板电脑等便携式设备而言尤为重要。
2，温度：温度必须承受范围较广，具有从低温到高温都能够持续稳定长时间工作的特性。
此外，在一些商用显示器中必须还具备耐寒、耐热等特性，毕竟部分地区所处的环境相对更加恶劣。
液晶面板中材料的品质最终决定显示器产品的素质和价格3，粘度：指的是液晶分子的粘度。
我们知道液晶分子偏转的速度决定其响应时间的大小，而适当的粘度可以加速液晶分子的偏转，降低响应时间，让画面更加流畅，减少拖尾现象。
4，折射率：为了让画面呈现出鲜明的白色，我们必须调整色调，控制其折射率，避免画面出现过暖或过冷的现象。
5，弹性：改善电影通过时液晶分子的反应速度，可以让液晶画面获得相对较高的对比度。
以上五点特性基本决定了液晶面板的基本性能。
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其中前者由偏光板、薄膜电晶体·透明导电膜和配向膜构成。
最新LCD基础光学特性介绍
2020/10/16 Confidential
11
WHC / R&D Panel Tech. Dept.
Giantplus Technology
• LCD相關材料的上述特性簡介
1. 偏光片
考慮穿透率(43%), 偏光度(96), 偏振光穿透軸角度, 底色, 厚度, 均勻度, 表面處理, 不含Diffuser.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
-1
-0.5
0
0.5
1
Y
1
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Y
X
X
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Giantplus Technology
所以自然光是許多波長, 各方向偏振, 不同步調地朝同方向行進，不呈現偏振 性質, 是圓偏振光
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2、基本参数： 频率f 、光速v、波长λ
速度v=頻率f *波長λ
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X Z
Y
λ
2020/10/16 Confidential
3
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90%
陡度=V90 V10
10% v10 v90
Wavelength (nm)
Nz
Ny(no)
Nx(ne)
LCD的基本性能
LCD的基本性能
电光性能：LCD 光学透过率随电压变化的曲线，如图1。
响应速度：LCD 加电压后，透过率变化的快慢程度，如图2。
对比度：LCD 在选态透过率与非选态透过率的比值。
如图3。
视角图：LCD 在不同视角下观察所获得的等对比度曲线图。
如图4。
温度性能：由于液晶材料本身的物理性质随温度变化而变化，因而引起LCD 的阈值、透过光
谱等会随温度漂移。
频率响应：LCD 只能工作在一个适当的频率范围，太低会引起显示闪动太高则液晶分子跟不上电场变化。
LCD 功耗：指单位显示面积的电流密度。
寿命：工业品保证100000 小时。
民用品保证50000 小时。
其他性能：防紫外、防眩目、防划伤等。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收
集整编。
仅供参阅！。
LCD的特点
LCD的特点LCD技术存在的历史可追溯到1888年，一位奥地利的植物学家F.Renitzer首先发现了液晶特殊的物理特性。
直到20世纪70年代，这一发现才产生了商业价值，1973年日本的夏普公司首次将它运用在了制作电子计算器的数字显示领域。
现在，LCD是笔记本计算机和掌上计算机的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它已经开始逐渐渗入到了桌面显示器的市场中。
液晶得名于其物理特性：它的分子晶体以液态而非固态的形式存在。
大多数液晶都属于有机复合物。
这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：一是如果让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列；二是如果提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。
液晶的重要特性是：液晶层能够使光线发生扭转。
液晶层类似偏光器，即它能够过滤掉那些从特殊方向射入之外的所有光线。
此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，并以不同的方向从另外一个面中射出。
图液晶阻碍（左）和允许（右）光线通过的示意图液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关，即液晶可以阻碍光线（左），也可以允许（右）光线通过，如图所示。
液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子平行排列。
其上表面也是如此，在上表面与底层之间的分子会平行排列。
不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶会随着两个不同方向的表面进行排列，进而发生扭曲。
结果这个扭曲了的螺旋层会使通过的光线也发生扭曲。
如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。
如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线被允许通过，而没有发生扭转的光线将被阻碍。
因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，在不加电时被阻断。
有时为了满足省电的需要，可设计成有电流时光线不能通过，没有电流时光线通过。
LCD基本原理简述
LCD基本原理简述LCD（Liquid Crystal Display）即液晶显示屏，是一种利用液晶材料来显示图像的平板显示技术。
液晶是一种介于液体和固体之间的物质，具有液体的流动性和固体的有序性。
液晶显示器利用液晶材料的光学特性，通过调整液晶分子的排列来控制通过它的光的通断，从而实现图像显示。
LCD的基本构成包括两片平行设置的玻璃基板之间填充有液晶的液晶层，以及覆盖在玻璃基板上的透明电极和光栅。
液晶层由两种具有不同电阻率、透明度和极化性能的液晶材料构成，它们的排列方向可以通过电场来控制。
透明电极和光栅用于分别施加电场和控制液晶分子的排列方向。
LCD的基本原理是利用液晶材料的旋光性质和偏光性质。
通过调整电场的作用，液晶分子的排列方向可以改变，进而控制通过液晶的光的偏振状态。
根据偏振光的特性，可以调整光的透过量。
在液晶层表面施加电场时，液晶分子会受到电力的作用而转动或改变排列方向。
通过控制电场的强弱可以控制液晶分子的排列方向和旋转角度。
液晶分子的排列方向可以使光通过或者不通过。
当透过光是线偏振光时，液晶分子的排列方向和旋转角度会改变线偏振光的振动方向，从而实现液晶分子的控制。
在液晶层两侧的透明电极会产生正交电场，从而改变液晶分子的排列方向。
当液晶分子处于维持偏振光通过的状态时，通过透明电极施加的电场可以改变液晶分子的排列方向，从而使偏振光的振动方向改变。
这种改变使通过液晶的光的偏振状态发生变化，从而实现图像的显示。
对于彩色LCD，常见的液晶显示技术包括扭曲向列（TN）液晶、垂直电场（VA）液晶和超高效图像（IPS）液晶。
这些技术都是通过调整电场来控制液晶分子的排列方向，从而实现图像的显示。
扭曲向列液晶通过电场扭曲液晶分子的排列方向实现图像的显示，比较常用。
而VA液晶通过垂直电场实现更好的图像质量，但代价是观看角度较窄。
IPS液晶在图像质量和观看角度上都比较出色，但在成本和反应速度方面相对较高。
总结起来，液晶显示器通过控制液晶分子的排列方向来实现图像的显示。
LCD生产线工艺及材料简介
LCD生产线工艺及材料简介LCD生产线工艺及材料简介LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写，即液晶显示器，是一种数字显示技术，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象。
当前LCD液晶显示器正处于发展的鼎盛时代，技术发展非常迅速，已由最初的TN-LCD(扭曲向列相)，发展到STN-LCD(超扭曲向列相)，再到当前的TFT-LCD(薄膜晶体管)。
LCD现已发展成为技术密集、资金密集型的高新技术产业。
液晶显示器主要由ITO导电玻璃、液晶、偏光片、封接材料(边框胶)、导电胶、取向层、衬垫料等组成。
液晶显示器制造工艺流程就是这些材料的加工和组合过程。
液晶显示器的制造是在洁净室环境下进行的，在工艺上可以大体分成清洗与干燥、光刻、取向排列、制盒、切割、灌注液晶、目测、电测、贴片、上引线、包装等工序。
(1)清洗与干燥工艺清洗是指清除吸附在玻璃表面的各种有害杂质或油污的工艺。
清洗方法是利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在玻璃表面上的杂质及油污发生化学反应和溶解作用，或伴以超生、加热、抽真空等物理措施，使杂质从玻璃表面脱附(或称解吸)，然后用大量的高纯热、冷去离子水清洗，从而获得洁净的玻璃表面。
经过清洗的玻璃需要经过干燥处理，主要方法有烘干法、甩干法、有机溶剂脱水法和风刀吹干法等。
该工艺主要用到的设备有超声波清洗机、等离子清洗机及干燥炉的干燥设备。
推荐3M电子氟化液1700(2)光刻工艺光刻的目的是按照产品设计要求，在导电玻璃上涂敷感光胶，并进行曝光，然后利用光刻胶的保护作用，对ITO导电层进行选择性化学腐蚀，从而在ITO导电玻璃上得到与掩模版完全对应的图形。
光刻工艺流程为：涂光刻胶--前烘--显影--坚膜--刻蚀--剥离去膜--水洗光刻工艺主要用到的设备有涂布机曝光机等推荐Uninwell International光刻胶UN-8111(3)取向排列工艺此步工艺为在蚀刻完成的ITO玻璃表面涂覆取向层，并用特定的方法对限向层进行处理，以使液晶分子能够在取向层表面沿特定的方向取向(排列)，此步骤是液晶显示器生产的特有技术。
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3. 膽固醇型(cholesteric)液晶 此類型液晶是由多層向列型液晶堆積所形成，為nematic液晶的一種，也可 以稱為旋光性的nematic液晶(chiralnematic;n*)，因分子具有非對稱碳中心，所以 分子的排列呈螺旋平面狀的排列，面與面之間為互相平行，而分子在各個平面 上為nematic。液晶的排列方式，但是各個面上的分子長軸方向不同，即兩個平 面上的分子長軸方向夾著一個角度；當兩個平面上的分子長軸方向相同時，這 兩平面之間的距離稱為一個pitch。 cholesteric液晶pitch的長度會隨著溫度的不同而改變，因此會產生不同波長 的選擇性反射，產生不同的顏色變化，故常應用於溫度感測器。
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LCD製程佈光阻劑.曝光 當整片含有ITO膜的玻璃光罩進入生產線後，首先先清洗 玻璃光罩在將光阻劑塗佈在光罩上等候曝光，隨後利用我 們以準備好的所需要的圖形如下圖5的方式將以塗佈光阻劑 的光罩加以曝光。
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顯影.蝕刻.清洗.配向膜塗佈
在曝光之後對以曝光之光罩做顯影的工作，顯影後我們將不需要的ITO 膜做蝕刻，去除不需要的ITO膜，當然我們所需要的圖形會被保護不受 到蝕刻，再次清洗光罩後我們將要塗佈配向膜，配向膜是用來將液晶未 加電場前分子做定位的工作，其前後兩片光罩上的配向膜需互成九十度 方能將液晶分子依序旋轉，其配向方式是以棉刷依一定方向刷過，如下 圖6(a)，也有利用蒸鍍的方式配向，不過較花成本，圖6(b)(c)。
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固化.小切割
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特性和微影技术）、电化学稳定性、膜表面形状（晶粒形态、大小
和粗度，粗度越小越好）、低成膜温度（＜200℃）、膜附着机械 强度、膜厚极其硬度、膜的外观（异物、污点、缺陷和伤痕，缺陷
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ITO电极 保护膜（O/C） 遮光层（BM）
R
G
B
R
G
玻璃基板
附有遮光层的CF基本结构之一
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R、G、B的厚度一般是1.1um左右，而R、G、B之间的间隔约为10um， O/C的厚度一般是1.8-2.8um，它是耐久性及平滑性好的压克力树脂 （Acryl Resin）或环氧树脂（Epoxy Resin），ITO的膜厚一般是 1800Å RGB的色特性取决于彩色油墨的物性，而彩色油墨的色特性则受 颜料成分的影响很大，其他用于是颜料分散的成分则影响不大；颜料 化合物的混合应从色再现性和透过率来考虑且需满足：
大小）、大面积（300-450mm2）和低成本。我们用的玻璃主要是TN
型玻璃、STN型玻璃。他们之间的区别在于玻璃基板是否有研磨抛 光。目前这些ITO玻璃的供应商有韩国三星康宁公司、深圳伟光公 司、深圳莱宝公司等。
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2、CF材料基本特性 LCD由黑白显示转向彩色显示而进入全彩色化时代的竞争局面， 而其中的彩色滤光片（ COLOR FILTER，简称CF）是彩色FPD中一项 关键性的零部件，其成本约占整个PANEL的20-30%左右，CF的大型化、 低价格化和高性能化（高品质画质、高解析度以及耐久性）成为CF 制程一直被探讨的课题 CF是利用现有技术—染色法、颜料分散法、印刷法、赶膜法和电 著法等制程将红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色分别地涂布于玻璃 基板上。 CF不仅影响着LCD的色特性，而且也大副地左右着LCD的对比度、 亮度、表面反射等显示性能。 CF的主要构成有：遮蔽光用的遮光成（BM）、彩色显示用的RGB 著色图案（R、G、B）、保护著色层的透明保护膜（O/C）、驱动液 晶的透明电极膜（ITO）。
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2、防止遮光层临近RGB次画像素的混色以及防止色纯度的降低。 3、防止因表示面背景光的投影效应而造成对比度的下降
4、防止因光电流效应而影响薄膜电晶体信号传送动作的完整性。
基于此些因素而要求彩色滤光膜的BM能朝向高的遮光率 光学浓度值---OD>3.0以上，其含义是入射光强度I0和透过光强度I比值的 对数值的倒数，即OD= -log（I/ I0）、低的反射率（除玻璃表面反射以外 ）和微细图案特性等方向考虑，而一般遮光层（一般宽度约为10um，若 是金属膜的话，则膜厚为1000-1500Å）所使用的材料是金属铬（反射率
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CF的明亮度提升的方法之方法有薄膜化（低颜料浓度）和光谱透 过波长区域的宽广化两种，而CF的彩度提升的方法有厚膜化（高颜 料浓度）和光谱透过波长区域的狭窄化。 一般TFT-LCD的MODULE所使用的背光灯，其频率会在短/中/长波长 处出现3个明显的PEAK，根据这三个PEAK所对应之波长（此所谓特定 波长）来订定RGB三种颜色之透过率，举例说明： CF色层 435nm 545nm 610nm
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小，玻璃基板密着性优和高的OD薄膜）。
CF ITO玻璃现用供应商有日本的光村公司、深圳莱宝公司、深圳伟光 公司
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3、光刻胶基本特性 （感光剂、增感剂、溶剂） A.组成：普通的光刻胶一般是由载体线形酚醛树脂约25%、光敏剂约5%、 溶剂70%、极少量添加剂组成的 B.分类 3.1正性胶 这种胶在曝光前对某些溶剂是不可溶的，而曝光后却变成了可溶的。 使用这种胶光刻时，能得到与掩模版遮光图案相同的图形。如日本 CLAIAN公司的AZ-210K光刻胶和苏州瑞红公司的RZJ-390 3.2负性胶 这种胶在曝光前对某些有机溶剂是可溶的，而曝光后发生光聚合反， 不溶于有机溶剂。使用这种胶光刻时，能得到与掩模版遮光图案完全 相反的图形。如日本新日铁化公司（NSC）的V259-BKIS光刻胶，日本 丸红公司的J366光刻胶。 3.3光刻胶性能的衡量指标
家用品或家电产品用、 游戏机、量测仪器用 LCD
MOBILE PHONE 用 等 PDP 、 EL 、 LCD 以及 COLOE-FILTER 之 电 极材料
低 电 阻 （I） （II）
10∽30
10以下
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一般ITO透明导电膜（折射率约为1.9）的品质特性需求有低表面电
R G B
5%以下 5%以下 60-80%
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5%以下 72-86% 5%以下
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72-96% 25% 5%以下
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CF高色纯度，以CIE1931（X，Y，Z）为参考的色度坐标，分别测出R 、G、B的（x，y） 色度值，根据NTSC、EBU所定义的RGB三颜色的（x ，y） 色度值 由RGB三个（x，y） 坐标点所构成的三角形面积越大，其所代表的是 色纯度（或色饱和度）越高，一般是NTSC>EBU=CRT >TFT-LCD >C-STN LCD，因为TFT或者C-STN的三角形面积最小，所以它们用的CF的色纯 度仍需再提升。 COLOR FILTER遮光层（BLACK MATRIX，简称BM）的材料特性 彩色滤光膜的遮光层是用作为光的遮蔽功能，以防止入射光的泄 漏而影响其色泽性，也就是其目的在于使对比度提高和防止色纯度降 低，而于着色画像素间形成此一遮光层，而特性要求为高遮光性和高 精密化，其功能的要点如下： 1、将开口部（画像素）以外的部分的背光源的光予以遮蔽，并进而 提高LCD的对比度。
第二部分：LCD PANEL B线用的一些材料基本特性
第三部分：LCD PANEL C线用的一些材料基本特性
第四部分：LCD PANEL 后工序用的一些材料基本特性
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第一部分： LCD PANEL A线用的一些材料基本特性 1、ITO导电玻璃
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第二部分： LCD PANEL B线工艺用的一些材料基本 特性 1、TOP材料基本特性 在涂覆定向膜之前，我们可能需要先涂覆一层无机硬膜。此涂 层一般在生产显示质量要求高的或显示面积较大的STN-LCD时需要用 到，一般情况下普通TN型LCD和小面积的STN-LCD可以不用。它主要 用来补救SiO2阻挡层因生产过程中可能受到的破坏所造成的影响， 及防止组成盒的两片玻璃电极可能产生的短路现象。 无机硬膜，英文称Inorganic Hard Coat；俗称 topcoat（即 ：外涂保护层），它固化后的涂层组分是SiO2（无色透明），也可 以是SiO2和TiO2混合组成，但此种组成的涂层为带有浅黄白色的透 明保护层。它除了起SiO2涂层的作用外，尚起着调整光折射率的作 用，用来消除“底影”（当LCD显示时，非点通部分也能被肉眼看到 ，这种现象我们称它为“底影”）。 有UV热固化型和非UV只热固化型的，目前我们一般是采用前者 因为硬度高折射率也高，但后者不用UV的省电但折射率较低 。TOP 材料的供应商主要有日本NISSAN公司和日本触媒公司（CCIC）。
1、RGB膜的分光透过率的尖峰值应与RGB等色系数及背光源的亮度 线相吻合的； 2、RGB的分光透过率尖峰的高度和宽度应决定； 光谱透过率尖峰的位置取决于色相和光源的光谱值； 色再现性即是CIE色度图中三原色区域的宽度（三角形的面积大小， 而NTSC影像三原色的三角形面积以100%为基率），一般个人电脑用 的为35-40%，而监视器用的为50-65%
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电 阻 区 分
表 面 电 阻 （ Ω╱□ ）
200∽80 0
表示
用
途
高电阻
简单的数位或数字表 示
时钟、计算器、 TOUCH-PANEL 等 LCD
中电阻
30∽200
小型文字和简单图形 表示（320*64）
复杂文字和动态影像 表示（640*200） 高解析度文字、图形 和 动 态 影 像 表 示 （640*400）
随着FPD的发展和进步，ITO是LCD PANEL制程中非常重要的技 术项目，其薄膜的物理特性将深深地影响到最终产品显示镜的画 质和其价位。ITO薄膜的主要功能在于它不仅仅是极佳的电极材 料，而广泛用于FPD，同时它也具有发热、热反射、电磁波防止 和静电防止等各种不同的用途。 ITO通常是用ITO靶材通过溅镀法制作而成的。以n型半导体氧 化铟为主成分而掺杂锡所成的ITO的传导电子密度增加为1020-1021 个/cm3而比电阻值为10-4 Ω .cm，实际上一般的ITO膜中掺杂着510wt%的氧化锡。目前一般ITO的实用规格为TN型的LCD用：50、 80、100、200Ω ╱□而STN型的LCD用80、25、15、10Ω ╱□，而 C-STN（彩色）LCD用10Ω ╱□以下。实际上应视其用途种类而有 不同的规格值。ITO导电玻璃的电阻值分类、表面电阻值表示及 主要用途如下表所示。