LCD材料特性
lcd制造工艺教材
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。
TN LCD（Twist Nematic）扭曲型液晶显示器。
HTN LCD（High Twist Nematic）高扭曲型液晶显示器。
STN LCD（super Twist Nematic）超扭曲型显示器。
二、LCD生产必须三大材料：液晶简介液晶的发明可追溯到1888年，当时奥地植物学家莱尼茨尔（F.REINITZER）在测有机熔点时,发现胆甾醇苯酸脂熔化后经历一个不透明浑浊液阶段,进一步加热,浑浊液态变成透明的各向同性液体.同年德国物理学家莱曼(O.LEHMAN) 用偏光显微镜观察.这些胆甾类化合物,发现了这些乳白色浑浊液体具有晶体的双折射现象,并据此称之为液晶(Liquid crystal)---LC .(一)液晶分类:A 向列相液晶B 近晶相液晶C胆甾相液晶(二)液晶混合经验公式:1. 液晶温范围.液晶温度范围是保证液晶显示器使用温度范围的重要物理参数.X1⊿H1+X2⊿H2T=X1⊿S1+X2⊿S2X1,X2是组分子.⊿H1,⊿H2是各组分子的热焓. ⊿S1, ⊿S2是个组分的熵.2.介电常数各向异性,折射率各向异性.介电常数各向异性(⊿ε)对工作电压.陡峭度的影响较大.(X1/N1)ε1+(X2/N2) ε2ε=(X1/N1)+(X2/N2)X1,X2是组分1和2的克分子数.N1,N2是各组分的密度.ε1, ε2是各组分的介电常数.3.弹性常数.弹性常数与响应时间,工作电压和陡峭度等参数有关.X1√Kii1 +x2√kii2√Kii = ,i =1,2,3X1+X2X1,X2是组分1和2的克分子数.Kii1,Kii2是各组分的弹性常数. （三）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。
lcd材料氢化非晶硅半导体
lcd材料氢化非晶硅半导体
氢化非晶硅（Hydrogenated amorphous silicon，a-Si:H）是一种特殊的非晶硅材料，具有广泛的应用前景。
它是由硅原子和氢原子组成的非晶态材料，与晶态硅相比，氢化非晶硅具有以下特点：
1. 薄膜形式：氢化非晶硅可以以薄膜形式制备，厚度通常在几纳米到几微米之间，适合用于制作薄型显示器和太阳能电池等器件。
2. 宽光谱吸收：氢化非晶硅薄膜对可见光和红外光有很好的吸收能力，因此可用于制作光探测器、光电传感器等光学器件。
3. 可变电阻：氢化非晶硅的电阻可通过添加或去除氢原子来进行调节，使其变为导电、绝缘或半导体材料，因此可以用于制作电阻器、场效应晶体管等电子器件。
4. 稳定性：氢化非晶硅具有良好的化学和热稳定性，可以在较高温度下工作，适合用于高温环境下的器件制造。
5. 可重复制备：氢化非晶硅的制备过程相对简单，可以通过化学气相沉积或射频辉光放电等方法进行大面积、连续性制备。
在液晶显示器中，氢化非晶硅常用作TFT（Thin-Film Transistor，薄膜晶体管）的材料，用于控制液晶分子的偏转和透过率，从而实现像素点的开关控制。
此外，在太阳能电池中，氢化非晶硅可以作为吸收层和导电层，用于将太阳能转化
为电能。
总的来说，氢化非晶硅材料在光电领域具有广泛的应用潜力，其优异的光学和电学性质使其成为一种重要的半导体材料。
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。
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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工艺知识
LCD显示原理
上下玻璃基板摩擦呈90度，液晶在整齐排列的情况下，也呈90度旋转，光线也随 之呈90度旋转。通电后，液晶分子发生转变，棒状分子呈竖状排列，光线直接 通过，不发生旋转。
Hale Waihona Puke ITO是一种氧化铟或氧化锡的导电金属层，和酸发生强烈反应，在强碱 环境中易被腐蚀。 常见的ITO玻璃分以下三种结构: SIO2阻挡层厚度：
涂定向层(PI)
涂PI是为液晶分子的排列作准备，PI也就是我们所说的导向膜或定向层。LCD使用的 PI导向膜固含成份在原液中是小分子化合物，它在高温下产生聚合反应，形成带很多支链 的长链大分子固体聚合物聚酰胺。聚合物分子中支链与主链的夹角就是所谓的导向层预倾 角。这些聚合物的支链基团与液晶分子间的作用力比较强，对液晶分子有锚定的作用，可 以使液晶按预倾角方向排列。PI按预倾角的大小分为：1~3度的低预倾角TN型PI和4~9度 的高预倾角STN型PI。
摩 擦
摩擦是在PI上按一定方向磨出沟槽，使 液晶按磨出的方向一致性排列。普通TN产品 摩擦角度为45度；HTN产品为110度—150度； STN产品为180度—270度。这里所说的角度， 是指上下两片玻璃重叠后所形成的夹角，夹 角越大，生产出来的产品视角越宽。视角： 我们看显示图形的角度。 在这里，摩擦平台的速度、滚筒的转速、 滚筒压入量的大小，对产品摩擦效果的影响 很大，所以在工艺上要好好控制。
摩 擦
没摩擦，液晶分子 的排列情况
摩擦后液晶分子的 排列情况
LCD受视角的限止。在图（C）中，是一个表示视角方向的图，分3点、6点、 9点、12点，这是和我们的时钟方式一样的，也就是说我们是根据时钟的方向来定 视角的。如果我们产品的视角为6点钟，那么当LCD显示时，我们只有从6点钟这 个方向才看得更清晰，从其它方向看就显得比较模糊。而CRT显示器就没有视角 之分，这也是LCD显示器比较差的一方面。
LCD材料的选择规范
LCD材料的选择规范1.目的：根据LCD性能要求，合理选择材料，以保证最大性能/材料成本比。
2. 适用范围：LCD样品与产品3.内容3.1.LCD三大主要材料的选择3.1.1.ITO玻璃3.1.1.1.TN和HTN选用未抛光的ITO玻璃，通称TN玻璃，STN和ECB 选用抛光的ITO玻璃，通称STN玻璃。
3.1.1.2.TN-LCD和HTN-LCD用ITO玻璃在钠钙原料玻璃与ITO膜之间淀积有SiO2阻挡层，用以阻挡N a+离子进入液晶，影响LCD性能。
为了保证阻挡作用，SiO2层不能太薄，但也不宜太厚，以免LCD字影重。
一般要求200Å<SiO2层厚<300Å（我司为了提高玻璃利用率，考虑到返工次数有可能偏多，要求供应商将SiO2层厚度控制在350ű50Å）。
3.1.1.3.根据LCD显示面积大小和显示内容多少，选择ITO玻璃的方阻。
我司规定：排版数>20的选择80-60Ω/□玻璃，排版数≤20的选择60-40Ω/□玻璃，严格要求无字影的选择100-80Ω/□金坛康达克玻璃。
3.1.2.偏光片3.1.2.1.偏光片种类较多、性能各异，即使同一种类的偏光片，不同的生产厂家，性能也不完全一样。
因此，在选择偏光片时，要特别注意以下问题：3.1.2.1.1.LCD底色偏光片的色相指标对LCD的底色有影响，因此，对底色要求严格的客户，最好选择同一生产厂家的同类型偏光片。
由于缺货不得不选用其他厂家或其他类型的偏光片时，尽量选择色相指标相近的代换品。
3.1.2.1.2.LCD的可靠性 LCD的可靠性与偏光片的耐久性密切相关，因此，应选择相应耐久性的偏光片来保证LCD的可靠性。
偏光片的耐久性一般分成三个等级：标准型70°C/干X 500h，40°C /90%RH X 500h；中耐久80°C/干X 500h，60°C /90%RH X 500h；高耐久90°C/干X 500h，80°C /90%RH X 500h。
AMOLED&LCD 特性与MDL制程差异说明
P6
----偏光板贴附 P检
偏光板贴附 P检
Bonding ----M检/OTP
Bonding
组立 Aging M检/OTP 包装
包装
小結： CELL段：1） AMOLED封边材料为玻璃胶（LCD为矽膠 ），切裂后怕有裂缝产生，需邊緣塗UV膠并固化防止 水汽入侵，同时确保Bending。2） AMOLED是自發光產品，亮度都是由本身發光造成的，需先进行 Burn-in测 试。3）AMOLED仅显示面贴附偏光板，避免阳光直射反光影响对比度，作用不同与LCD搭配液晶翻转角度显示。 MDL段：因AMOLED自发光特性可节省组立&Aging制程，且M检需进行OTP烧录。（余其他制程站点无特殊差异）
P4
AMOLED and LCD 特性比較
項目 發光方式 厚度 面板重量 應答速度 对比度 AMOLED 自發光 約1mm 應用於手機面板約1g 幾微秒(μs) 可达到万级以上 LCD 需背光源 含光學膜約3～5mm 應用於手機面板約10g 幾毫秒(ms) 仅能达到1000:1
色彩
可視角 產品良率 驅動電壓
他制程站点无特殊差异）
110% NTSC颜色“鲜艳”
水準約170度 較低 3～9V
50%~72%色彩比较“淡”
水準約120～170度 較高 1.5～10V
AMOLED and LCD 材料比較
P5
AMOLED 生產流程 背板 蒸鍍
項目 面板 偏光板 IC FPC PWB 背光
主動式TFT 畫素驅動 蒸鍍R/G/B等有機材
AMOLED
封裝 模組
玻璃膠全面封止 切裂 、貼合、測試等
LCD 上下基板玻璃材質，主要差異在Array製程
上下基板玻璃材質（圆性），避免阳光直射 反光影响对比度，作用不同与LCD AMOLED&LCD材料一致 AMOLED&LCD材料一致 AMOLED&LCD材料一致 無背光（靠電極有機發光）
LCD液晶显示器简介
LCD1602液晶显示器简介一概述液晶（Liquid Crystal）是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学、光学特性，广泛应用轻薄显示器上。
液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。
各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。
例如，1602表示每行显示16个字符，一共可以显示两行。
这类液晶通常称为字符型液晶，只能显示ASCII码字符。
12232表示液晶显示画面由122列、32行组成，共有122*32个点来显示各种图形。
用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示，从而构成各种图形画面。
因此，12232称为图形型液晶。
液晶体积小，功耗低，显示操作简单。
但其有致命的弱点，即使用温度范围很窄。
通用型液晶工作温度为0到+55摄氏度，存储温度为-20到+60摄氏度。
二 LCD16021 1602的外形尺寸（毫米）2 主要技术参数3接口信号说明4 基本操作时序4RAM地址映射图控制器内部带有80B的RAM缓冲区。
对应关系如下图所示。
向图中的00~0F、40~4F地址中的任意处写入显示数据时，液晶可立即显示出来；当写入到10~27或50~67地址时，必须通过移屏指令将他们一移入可显示区域方可正常显示。
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如下表所示。
这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。
6状态字说明说明：原则上每次对控制器进行读写操作前，都必须进行读写检测，确保STA7为0。
实际上，由于单片机的操作速度慢于液晶控制器的反应速度，因此可以不进行检测，或只进行简短的延时即可。
LCD面板简介
游戏机
游戏机是LCD面板的一个新兴应用领 域。由于游戏画面通常较为复杂， LCD面板的高分辨率和快速响应等特 点使得游戏画面更加流畅、逼真。
游戏机通常采用高帧率、高色域的 LCD面板，以提供更加出色的游戏体 验。此外，游戏机还通常配备有外接 显示器，以提供更大的显示空间和更 好的视觉效果。
03
LCD面板的技术参数
02
LCD面板的应用
电视
电视是LCD面板最早和最主要的应用领域之一。由于LCD面板具有高分辨率、色 彩鲜艳、亮度高等特点，使得电视画面清晰、逼真，成为现代家庭娱乐的重要设 备。
LCD电视的尺寸从15英寸到65英寸不等，满足了不同家庭的需求。此外，随着技 术的不断发展，LCD电视的能耗和厚度也不断降低，更加环保和美观。
VS
详细描述
高分辨率LCD面板能够提供更清晰、细腻 的画面，让用户获得更好的视觉体验。这 种面板广泛应用于电视、显示器、平板电 脑等领域，尤其适合观看高清视频或进行 图像处理等需求。
低功耗
总结词
为了满足环保和节能的需求，低功耗LCD面板越来越受到关注。
详细描述
低功耗LCD面板通过优化电路设计和采用新型材料等方式，降低功耗，延长产品使用寿命，同时减少 能源消耗和碳排放，有利于保护环境。这种面板在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备上广 泛应用。
显示器
显示器是LCD面板的另一个重要应用 领域。由于LCD显示器具有高分辨率 、低辐射、节能环保等特点，被广泛 应用于计算机、图形设计等领域。
除了传统的台式机显示器，LCD显示 器还广泛应用于笔记本电脑、平板电 脑等移动设备上，为用户提供清晰、 稳定的显示效果。
笔记本电脑
笔记本电脑是LCD面板的又一重要应用领域。笔记本电脑的 屏幕通常较小，但LCD面板的高分辨率和低能耗等特点使得 笔记本电脑的续航能力更强，更加便携。
LCD工艺知识解析
脱 膜
脱膜是将蚀刻后留在ITO玻璃表面上的 光刻胶去除掉。脱膜液普遍采用碱液 （氢氧化钠和水的混合液体），相对 浓度比显影液高出许多，在脱膜过程 中，要加以一定的温度才能取得较好 的效果。
PI前清洗
清洗 是用一定量的清洗剂和DI水（高纯水）将玻璃表面的残胶、杂质、碱液冲 洗，并加以毛刷进行刷洗掉。
固 化
PI导向膜原液的组份是聚酰亚胺和DMA、
NMP或BC溶剂。 TN型液晶显示器的固化温度一般在250度左 右，STN型液晶显示器要在300度左右。PI导 向膜涂覆厚度，TN-LCD推荐在400~600埃左 右，STN-LCD推荐在800~1000埃左右。
涂黑膜（BLANK MASK）
丝印黑膜是比较原始的黑膜制作工艺，成本 相对较低，对工艺控制也不复杂，但与“旋涂黑 膜”工艺相比，精度和效果就比不上了。 用丝印的方法涂黑膜目前是一些小厂家比较 常用的方法，其原理如图所示，是采用普通丝网 挤压而形成。 丝印黑膜工艺，是在PI固化后进行操作，涂 完黑膜后再进行固化，之后再涂一层低温PI，再 固化，之后的就是正常流程了。LCD 是由两片玻 璃组合而成，黑膜材料只涂在其中一面上，另一 面则是正常流程制作的。至于涂在哪一面是没作 具体要求的。 “旋涂黑膜”工艺的流程是不一样，下一页 会作介绍。
LCD显示原理
上下玻璃基板摩擦呈90度，液晶在整齐排列的情况下，也呈90度旋转，光线也随 之呈90度旋转。通电后，液晶分子发生转变，棒状分子呈竖状排列，光线直接 通过，不发生旋转。
ITO是一种氧化铟或氧化锡的导电金属层，和酸发生强烈反应，在强碱 环境中易被腐蚀。 常见的ITO玻璃分以下三种刻胶溶除掉，留下未感光部分的胶膜，从而显示出
所需的图形。显影液一般采用浓度较低的碱液（氢氧化钠或氢氧化钾）。显 影时必须控制好显影液的温度、浓度和显影时间。显影温度过高，浓度较大， 或时间过长，显影液容易从未曝光的光刻胶边缘浸入图形，使图形边缘变差、 变细或光刻胶大片脱落。
LCD、POL基础知识及检验方法
LCD/POL 物料特性和检验方法1. 偏光片结构以及特性 a) 偏光片的基本结构 偏光片是一种由多层高分子 材料复合而成的具有产生偏振光 功能的光学薄膜，按其在液晶屏 的使用位置不同，大体上可分为 面片（又称透过片）和底片两种 （又称反射片） ，右图是典型 TN 型偏光片的面片结构示意图： PVA 膜（偏光层） ：是由 PVA（聚乙烯醇）薄膜经染色拉伸后制成，该 层是偏光片的主要部分，也称偏光原膜，该膜将非偏极光（一般光线）过滤 成偏极光。
偏光层决定了偏光片的偏光性能、透过率，同时也是影响偏光片 色调和光学耐久性的主要部分。
偏光层的基本加工工艺按染色方法可分为染 料系和碘系两大系列，按拉伸工艺可分为干法拉伸和湿法拉伸两大系列，改 变其材料和加工工艺可实现对偏光度、透过率、色调和光学耐久性的调整。
偏光膜 PVA 作为一种使用延伸方法制成的产品， 具有以下一些独特的特 性： 光线选择性：选择通过偏振方向与延伸方向一致的光线通过； 温度、湿度敏感性：吸潮或加温后，被拉伸的成线性的分子链将会自动 还原回团状的分子链，失去光线选择性。
脆弱性：很容易在外力的作用下失去光线选择性。
TAC 层：由 PVA 膜制成的偏光层易吸水、褪色而丧失偏光性能，因此 需要在其两边用一层光学均匀性和透明性良好的 TAC（三醋酸纤维素酯）膜 来隔绝水分和空气，保护偏光层。
采用具有紫外隔离（UV CUT）和防眩 （Anti-Glare）功能的 TAC 膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片。
感压胶（adhesive） ：可分为反射膜侧粘着剂和剥离膜侧粘着剂。
反射 膜侧粘着剂的作用是将反射膜牢固地粘合在 TAC 膜上，其工艺要求不允许 有再剥离性。
剥离膜侧粘着剂是一层压敏胶，它决定了偏光片的粘着性能及 贴片加工性能，其性能优劣是 LCD 偏光片使用者最为关心的问题之一。
离型膜（separate film） ：为单侧涂布硅涂层的 PET（对苯二甲酸乙二 醇酯）膜，主要起保护压敏胶层的作用，同时其剥离力的大小对 LCD 贴片 时的作业性有一定影响。
液晶(LCD)简介
见的背光源：
EL 背光
LED 背光
CCFL 背光
电致发光(EL)：EL 背光源厚度薄，重量轻、发光均匀。它可用于不同颜色，但最常用 于 LCD 白光背光。EL 背光源功耗低，只需电压 80-100VAC，通过变压器将 5V,12V 或 24VDC 转变得到。EL 背光源的半衰期约为 2000-3000 小时。
-1-
它需要连续使用背光源，一般在光线差的环境使用。透反射型 LCD 是处于以上两者之间，底 偏光片能部分反光，一般也带背光源，光线好的时候，可关掉背光源；光线差时，可点亮背 光源使用 LCD。
反射模式
透反射模式
透射模式
Reflective Mode
Transflective Mode
Transmissive Mode
现将构成液晶显示器件的三大基本部件和特点介绍如下： 1、 玻璃基板 这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。表面蒸镀有一层 In2O3 或 SnO2 透明导电层， 即 ITO 膜层。经光刻加工制成透明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形组成。因此， 外引线不能进行传统的锡焊，只能通过导电橡胶条或导电 胶带等进行连接。如果划伤、割 断或腐蚀，则会造成器件报废。 2、液晶 液晶材料是液晶显示器的主体。不同器件所用液晶材料不同，液晶材料大都是由几种乃 至十几种单体液晶材料混合而成。每种液晶材料都有自己固定的清亮点 TL 和结晶点 Ts。因 此也要求每种液晶显示器件必须使用和保存在 Ts~TL 之间的一定温度范围内，如果使用或保 存温度过低，结晶会破坏液晶显示器件的定向层；而温度过高，液晶会失去液晶态，也就失 去了液晶显示器件的功能。 3、偏振片 偏振片又称偏光片，由塑料膜材料制成。涂有一层光学压敏胶，可以贴在液晶盒的表面。 前偏振片表面还有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕高温、高湿条件下会使其退偏振或起 泡。
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。
LCD基础知识及图解
LCD基础知识及图解液晶作为显示材料常用的显示原理有：旋光性（TN）、双折射（STN）、吸收二色性（后视镜）和光散射性（PDLC）。
LCD显示种类有：TN(扭曲向列型)，HTN(高扭曲向列型)，STN（超扭曲向列型)，FE(铁电型)，ECB(电控双折射型)，TFT等。
(其中的ECB和FE在我们公司很少用)目前能自己做前段的LCD为TN型（扭曲向列型)和STN型(超扭曲向列型)；1、TN工作模式的基础：旋光性.2、STN工作模式的基础：双折射性。
现常用的有源LCD为TFT型TOP层的主要成分是SIO2。
它是透明物质,可以起绝缘的作用,防止上下ITO之间的短路不良。
环氧胶在LCD中起密封的作用,在环氧胶中浑一定的玻璃球,可以起到控制盒厚的作用;当混一定的金球时,还可以起到导电的作用。
（一）TN类LCDTN类LCD可根据其延迟量可分为一极小，二极小，三极小，还根据PI的定向方式可分为V A和普通产品。
一极小：其特点是在负显模式下底色为蓝色。
具体可参考下图。
1、根据其扭曲角度又可分为TN（90度）和HTN（110度）。
该类TN产品的特点是正显时底色亮度高。
多用于超宽温产品。
2、根据底偏光片特性又可分为透射、半反射和反射类（包括了正负显）透射和半透类在使用时都有背光。
反射类只需要用环境光，但是夜间和在黑暗的环境中不能使用。
该类产品负显时在单色背光下可以做到很黑的底色。
在蓝色背光时，一般难做黑。
要将其延迟量做到很小才能做出黑色的效果。
该类产品多用于宽温、超宽温的产品。
如车载、电表等。
二极小：其特点是在做成负显时底色为绿色或红紫色。
具体可参考下图。
该类产品扭曲角度为90度。
根据底偏光片特性又可分为透射、半反射和反射类（包括了正负显）。
该类产品底色相对于一极小产品会暗一些(正负显均如此）。
目前TN类产品多数采用此模式。
该类产品负显时在各种背光下的底色均一般。
价格相对于TN一极小便宜。
黑模：该产品多数情况下属于二极小，并在LCD内部用旋图工艺涂有黑色油墨。
lcd显示器工作原理
lcd显示器工作原理
LCD（液晶显示器）是一种广泛应用于各类电子设备中的显示技术，其工作原理主要基于液晶材料的光学特性。
液晶是一种介于液体和固体之间的物质，它具有两个重要的特性：扭曲效应和双折射效应。
液晶显示器通常由两片透明的平板玻璃组成，中间夹着一层液晶材料。
这两片玻璃上都分布有透明导电层，其中一片上的导电层称为“基板”，另一片上的导电层称为“电极板”。
液晶显示器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 加电：当电流通过电极板和基板上的导电层时，形成电场。
这个电场会影响液晶分子的排列。
2. 液晶分子排列：在无电场作用下，液晶分子呈现扭曲排列状态。
当电场作用于液晶分子时，液晶分子会沿着电场方向排列，使得光线可以穿过。
3. 光的偏振：液晶分子的排列会导致光线的偏振方向发生改变。
常见的液晶显示器是通过偏光片和色过滤器来调节光的偏振方向和颜色。
4. 色彩生成：液晶显示器通常使用RGB（红、绿、蓝）三原
色来调节颜色。
每个像素点由三个次像素点（红、绿、蓝）组成，通过控制液晶分子的排列程度，可以调节通过每个次像素
点的光的强度，从而生成不同的颜色。
5. 显示画面：根据输入的电子信号，控制每个像素点的液晶分子的排列，进而调节通过每个像素点的光的强度和偏振方向，从而形成可见的图像。
整个过程通过外部的电子控制系统来控制，根据输入信号的不同，液晶分子的排列方式也会不同，从而显示出不同的图像或文字。
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材料介绍
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SiO2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。
R □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：膜 膜 玻璃衬底 2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：ITOSTN 液晶显示器的影响更大。
LCD 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。
ITO 膜能抗强碱 ，易被酸腐蚀。
温度升高，面电阻增大。
与LCD 相关的不良品：对比度不均（uneven contrast ） 底色（彩虹）(homogeneity/rainbow) 化字(blooming) 崩、裂( chip glass)公司现有的导电薄膜种类：ITO 玻璃 PET 导电膜液晶材料R=ρxxx L 1 dL 2 LR □ = dρ1. 液晶的基本概念液晶为一种新的物理相态。
简述液晶显示器的基本显示原理
简述液晶显示器的基本显示原理液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称LCD）是一种广泛应用于电子设备中的显示技术。
它使用液晶作为光学材料，利用光的折射和偏振特性，通过电场控制液晶分子的取向来显示图像。
下面将详细介绍液晶显示器的基本显示原理。
1.液晶材料的特性液晶是一种特殊的材料，具有类似液体和晶体的双重性质。
它的分子长而细长，具有一定的有序性。
液晶材料具有高度各向同性和有序排列的特点，可以将光的振动方向转化为液晶分子的方向。
2.各种类型的液晶液晶可以分为各向同性液晶和各向异性液晶两类。
各向同性液晶是指液晶分子在任何方向上都具有相同的性质。
各向异性液晶是指液晶分子在不同方向上具有不同的性质。
常见的液晶显示器中使用的是各向异性液晶。
3.液晶分子的取向各向异性液晶分子具有自发地排列成螺旋状的倾向。
液晶显示器中的液晶分子被置于两片平行的玻璃或塑料基板之间，这两片基板之间有一层称为偏光板的疏水涂层。
通过施加电场，液晶分子可沿着电场方向取向，改变其原本的螺旋状排列。
4.偏光和光的振动光是一种电磁波，在传播过程中具有特定的振动方向。
这个振动方向可以由偏光片来限制，在通过偏光片之前，光的振动方向是随机且各向同性的。
5.光的偏振和旋转光通过液晶时，液晶分子的排列会使得光的振动方向发生旋转。
根据液晶分子与光的相对方向，液晶可以有正旋光、负旋光和无旋光等几种性质。
液晶显示器中的液晶分子旋转光的角度与电场的强度成正比，电场较强时旋转角度较大。
6.光的通过和屏幕显示当电场施加到液晶分子上时，液晶分子的方向随之变化，并且旋转振动的光的方向也发生改变。
光通过液晶后，再次经过偏光片时，会受到液晶分子对光的旋转所影响。
若通过的光方向与偏光片的方向相同，则可以通过偏光片，显得透明；若方向相互垂直，则光无法通过偏光片，显得暗淡。
通过液晶分子旋转光的效应，能够控制光的透过程度，从而实现屏幕的显示。
7.色彩的显示纯粹的液晶显示器只能以黑白方式显示图像。
液晶种类及特点
液晶种类及特点
液晶是一种物质状态，既有固体的有序性，又有液体的流动性。
根据分子结构和性质，液晶可以分为多种类型，每种类型具有其独特的特点，适用于不同的显示技术和应用场景。
具体如下：
1、联苯液晶：这类液晶材料通常具有良好的化学稳定性和较宽的工作温度范围。
它们经常用于制作具有高可靠性和长寿命的液晶显示器件。
2、苯基环己烷液晶：这种类型的液晶材料以其高速响应时间而闻名，适合用于需要快速刷新的屏幕，如游戏显示器和智能手机屏幕。
3、酯类液晶：酯类液晶材料在光学性能和电光效应方面表现出优异的特点。
它们被广泛用于各种液晶显示器中，包括便携式设备和家用电子产品的显示屏。
除了上述基于分子结构的分类外，液晶显示器（LCD）技术也可以根据显示面板的类型进行分类：
1、TN（扭曲向列型）：这是最常见的LCD类型，特点是成本低，响应时间快，但视角相对较窄，色彩还原度一般。
2、VA（垂直对齐型）：提供更宽的视角和更好的对比度，但响应时间不如TN屏快。
3、IPS（平面内切换型）：拥有最宽广的视角和优秀的颜色表现，适合图像密集型的应用程序，如图形设计和照片编辑。
lcd近红外光980nm的穿透深度
LCD（液晶显示器）是一种透明性较高的光学器件。
对于近红外光的穿透深度，它受到几个因素的影响，包括光源的波长、液晶显示器的结构和材料特性。
在近红外光的波长范围内，特别是980 nm波长的光，一般情况下可以穿透到液晶显示器的一定深度。
液晶材料对该波长的光的吸收程度较低，因此能够在液晶层内部传播。
然而，具体的穿透深度会受到多种因素的影响，例如：
1. 液晶层的厚度：液晶显示器通常由多个液晶层组成，而每个液晶层的厚度会影响近红外光的穿透深度。
较薄的液晶层可能会导致更强的光穿透，而较厚的液晶层则可能限制光的传播深度。
2. 液晶材料的特性：液晶材料的折射率和吸收特性也会影响近红外光在液晶层内的传播。
不同的液晶材料可能具有不同的吸收程度和散射能力，这可能会影响光的穿透深度。
3. 光源的强度和波长：光源的强度和波长也会对近红外光的穿透深度产生影响。
较强的光源可能能够提供更多的能量来克服液晶层的吸收和散射，使光穿透更深。
需要注意的是，以上只是一般情况下的概述，并不能准确地确定近红外光在液晶显示器中的具体穿透深度。
具体的穿透深度会受到具体的液晶显示器的设计和材料特性的影响。
对于特定的应用，最好参考相关的技术规格和实验数据，以获得更准确的信息。
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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
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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）
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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（3）
玻璃基板
CF基本结构之一
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第一部分： LCD 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（6） 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
5%、溶剂70%、极少量添加剂（如增粘剂）组成的。
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第一部分： LCD PANEL A线用的主要材料基本特性
3、光刻胶基本特性 （感光剂、增感剂、溶剂）（2）
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
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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（8）
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 （反射率小，玻璃基板密着性优和高的OD薄膜）。 对于C-STN方面来说，TRULY的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。光村公司是采用印刷法做的CF， 生产效率高、色彩鲜艳；而莱宝、伟光公司则是采用蚀刻法做CF、MASK
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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（2） 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结构的各部分的材料因TN、STN、 TFT方式的不同而有所变化， 主要构成有：
遮蔽光用的遮光层（BM）；
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： 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3540%，而监视器用的为50-65% 。
第四部分：LCD PANEL 后工序用的主要材料基本特性
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第一部分： LCD PANEL A线用的主要材料基本特性
1、ITO导电玻璃 （1）
随着FPD的发展和进步，ITO透明导电薄膜是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
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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（1）
LCD由黑白色显示转向彩色显示从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）是彩色平板显示器（FPD）中 一项关键性的零部件，其成本约占整个PANEL的20-30%左右，经由CF的作用 方可将黑白LCD转化为全彩色的。 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、干膜法和电著法等 制程将红（R）、绿（G）、蓝（B）三原色分别地涂布于玻璃基板上。依其 着色剂（材）而分为染料和颜料，其中以颜料为主流；而染料（Dye）又可 分为染色法和染料分散法，颜料（Pigment）则分为颜料分散法和蚀刻法。
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应 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。
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第一部分： LCD PANEL A线用的主要材料基本特性
1.5×10-4 Ω .cm）、耐热性、耐酸碱性、图案加工性（蚀刻特性和微影技
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，缺陷大小）、大面积（300-450mm2）和低成本 等。我们用的玻璃主要是TN型玻璃、STN型玻璃、TFT玻璃基板还没有开始运 用。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、广州盛诺公司、安徽华益公司等。在我们公司这种材料的测试周 期一般1～4个月左右，测试是由工艺开发部的A线工程师负责测试的。
2、CF材料基本特性（4）
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 即BM的宽度，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），若是10欧姆方阻的ITO 的则ITO膜厚一般是1800Å左右
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。由于ITO薄膜具有很高的透明度和导电特性，液晶显示元件的 运用、发展也就由被动式矩阵驱动TN、STN液晶显示器推向主动式矩阵驱 动薄膜晶体管TFT液晶显示器，并更加发展至所谓新世代的显示器---有机 电致发光显示器（OLED），无论地如何发展而ITO薄膜的重要性并无任何
改变。
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第一部分： LCD PANEL A线用的主要材料基本特性
1、ITO导电玻璃（2）
ITO薄膜通常是用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5- 10wt%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 ╱□
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。
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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（7）
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； 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。
多、效率相对低但线条精度高。