液晶维修心得[精选五篇]

第一篇：液晶维修心得

液晶维修心得

目前液晶已成主流，马上就要进入液晶维修的高峰期，现将本人多年来的维修经验说出来与同行一起分享！至于液晶的几个组成不部分就不必细说了，电源，高压板，解码电路故障率各占一成。

一、电源

由于解码板需要的供电电压都比较低，所以对电源的滤波效果要求比较高。时间用长的一些机子刚开机一亮即灭，或者是平时开机工作时画面轻微的忽明忽暗，有时能开机有时不能开机，就极有可能是电源供电不足造成，这些故障在单独电源盒供电只需代换试一试就很容易解决，如果是内置供电那就需拆机检查，主查滤波电路，只要是靠近发热元件的都应该是首换对象。也可用外接电源并上去试，因为12V和5V很容易做到。

二、高压板（灯管和高压板一起来讲）

首先高压板供电良好也是至关重要，高压板坏的典型故障就是开机指示灯亮，能够控制，主机不亮或者一亮即灭。若是灯管坏（应该说多灯的显示屏不可能一起坏，一般只是坏一根），故障也是一亮即灭。这样就给维修人员造成一些障碍，不知道到底是灯管坏还是高压板坏，所以我建议维修人员自备一个单灯的高压驱动板，在维修时可以单独用电源驱动板，把每一根灯管都试一遍，一灯两线，两灯四线，四灯八线。。都很好接，只需接其中两根一样的线就可。四灯六线的取两根同颜色的粗线接上可以试。基本上不管灯管大小全部都可以试出灯管的好坏，我从12寸到3X寸都试过。

判断完灯管后就可以检查高压板了，如果是单块高压板，我建议直接换整块，价格便宜且省事。如果是和电源一体，首查高压板供电保险，再查振荡三极管、二极管，其实上面零件很少，可以用表逐个全测一遍也花不了几分钟，有的用振荡IC都不是怎么好买，激励IC一般很少坏，我修了很多只是碰到一、二例。当然在对整合式高压板无计可施的时候可以用单独的高压板代替，只要空间允许。

三、解码板

解码板坏的几率也是比较大，一般冬天坏的多。都是由于使用者身上的静电在触摸接键的时候导致解码板损坏，好的液晶在按键上就有放电脚，并加了几层屏蔽，维修人员在更换按键时千万不要随意把五脚的按键用四脚来代替，这样就留下了隐患。解码芯片的损坏率和MCU的损坏率基本相等，GM系列解码芯片基本上都是键控对地漏电，如果遇到这种系列的芯片，键控脚3.3V电压被拉圬，更换按键无效，直接换芯片OK（这种芯片也比较好买，只是价格昂贵与整体代换解码板价格相当）。再就是MCU本身很好坏，都是数据损坏，还有一些EP-ROM数据损坏也与此类似。还有一些机子换了MCU会好，但维持时间不长，在更换主机刷新频率或更换显卡时极有可能又坏，那就是设计有问题，建议更换解码板（比如三星510N510V710N710T710V等其他品牌）。

四 屏

屏一般维修的机会都不大，因为一般都是硬伤导致，能换的就是灯管和膜及背板上的芯片和管子只字片语不太详尽，维修经验不太多，望大家指点。

第二篇：液晶总结

单片机驱动液晶显示

学习总结

一．液晶的概述：

液晶（Liquid Crystal，简称LC）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。

LCD（Liquid Crystal Display）的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多，但是价钱较其贵。

液晶分子的排列，后果之一是呈现有选择性的光散射。因排列可以受外力影响，液晶材料制造器件潜力很大。范围于两片玻璃板之间的手性向列型液晶，经过一定手续处理，就可形成不同的纹理。LCD的特点：具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。二．LCD的分类：

LCD可分为字符式LCD和点阵式LCD。

段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求； 点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等功能，用途十分广泛。proteus元件库中液晶屏的分类

三．LCD1602介绍：

LCD液晶显示模块比之LED显示模块，具有体积小，功耗小，显示内容灵活多样，在诸多控制系统中得到广泛的运用。

LED的驱动比较简单，每个LED只要按设想需要接上正负电压就可以驱动其发光。液晶驱动相对比较复杂。为方便用户使用，厂家将液晶的驱动IC和液晶都做在一起，就是所谓的模块化，大大简化的用户端的驱动设计。

字符型液晶模块LCD1602具有16个引脚，包括8根数据线、3根控制线、电源地、电源以及液晶驱动电压引脚。

寄存器功能列表：

四．单片机驱动LCD软件设计： 仿真电路：

程序设计流程：

程序部分：

五．LCD1602显示数据：

LCD1602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，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。

小结：LCD是我们日常生活中极为常见的一种器件，小到数学计算器，大到显示器都有它的“用武之地”。在此之前，对于LCD的了解仅限于“看”，而通过“单片机驱动液晶显示“课程的学习，能够对LCD及其驱进行动理论性的学习。另一方面，通过这节课也了解到关于LCD的日常维护。增加了知识，增长了见识。

第三篇：维修心得

一、接触器线圈烧坏的原因

(1)控制电源的电压偏低，导致线圈接线端子上的控制电压偏低，当电压低到一定程度，铁芯就不能吸合，此时线圈中的电流是正常维持电流的几倍（电流大小取决于电压的大小），时间一长，线圈就会因过度发热而烧坏．

(2)线圈控制线偏长，尽管控制电源是正常的，但是由于线路压降的影响，导致线圈接线端子上的控制电压偏低，当电压低到一定程度，铁芯就不能吸合，此时线圈中的电流是维持电流的几倍（电流大小取决于电压的大小），时间一长，线圈就会因过度发热而烧坏．

(3)线圈接线端子上的控制电压偏高（> 1.1 x Us），导致线圈过度发热而烧坏．例如：将３８０Ｖ电压施加于２２０Ｖ线圈，大约１５分钟左右就会烧坏，电压越高，线圈烧坏所需的时间越短．

(4)在线圈制造，运输和安装过程中，碰撞或产品跌落造成漆包线与接线端子的连接处机械损伤，工作一段时间后，损伤处烧断．

二、断电后接触器的触头不能分开的原因

(1)线圈的控制线过长，由于导线电容的影响，剩余电压过高，足以维持铁芯处于闭合状态，最终导致触头不能分开．

(2)接触器的线圈已经烧坏，变形的线圈骨架卡住动铁芯使之无法运动，最终导致触头不能分开．

(3)触头已被熔焊．

(4)接触器有自锁功能,且该功能正常.

第四篇：透明液晶简介

1，产品描述：透明液晶显示屏是利用液晶偏转光线的特性加以全新设计的结构实现高透光率的真色彩控光显示屏。它通过对自然光线或人造光线的合理控制，从而实现即可显示出清晰的图像又可看见背后物体的新颖效果，具有反应速度快，无视角显示差异等特点。

2，功能：透明液晶显示屏具有遮蔽、展示、广告、互动、查询、协同等功能，可实现透明显示效果。

3，应用方向：透明显示屏以其能够透明显示高清视频、图片、文字等特性，势必会在多个领域得到广泛应用和发展。领域分析：

1、首当其冲的是特展行业，该行业的特点导致最新出现的新型展示方式将被这一行业率先应用并推广。

主要用于：（1）展览展示会场各公司展区的商品展示：能够以最新颖的方式吸引更多观众驻足，给产品带来2次视觉冲击。

（2）多媒体互动窗：在各大公司内实现自我品牌的一个概念化提升，大都采用一些新颖富有创意的手段实现企业文化与高科技的融合。多以公司介绍、产品介绍、产品互动等形式呈现。

2、各大全国连锁及大公司：对于本公司的产品进行科技型互动展示宣传，或各连锁店面内产品的信息互动及产品资料 功能的模拟展示。以及公司LOGO墙、装修多功能区、公司透明楼梯、房间内地板透明电子显示等，提高品牌的形象宣传。

3、广告公司：为增加更多广告有效送达率以及广告收视率类似分众传媒一样的广告公司，地铁、机场、车站等场所都会想方设法引入一些新奇的广告呈现方式，以达到更高的收视率，并创造更多的广告价值。

4、展柜厂家：在市场达到一定的宣传效应后，将逐步被大众所接受，展柜及柜台的扩展应用势必会发挥很强的市场占有率，而且会在这一行业内展开持久的销售势头，达到一个长远的应用目标。主要是通过各大掌柜厂家生产配套，设计出各种各样新颖的柜台、展柜，进入全新的大面积应用。展柜、柜台的应用面会设计非常非常多的领域：奢侈品、珠宝、钟表、手机等电子产品、以及各种各样的商品都可以应用。

5、冷藏柜厂家：国内大中小型的酒店饭店烟酒店等等会成为最

大的一个广告网络，冷藏柜门以透明液晶显示为例的应用势必会给厂家带来更大的宣传效应。目前已有多个国家在开发此类应用。

6、自动售卖机：毋庸置疑是替代升级的最佳选择。实现触摸售卖广告一体的售卖机是未来发展的一个重要方向，眼下已经有公司在着手研制。

7、个体经营店：未来的个体经营店也会采用透明液晶屏做大型橱窗，并实现触摸售卖的结合。顾客在窗外即可直接看到商品 并在玻璃窗上实现触摸购买商品。无疑是节省人力成品的一大亮点和应用。未来的界面店铺可能全会变成透明液晶橱窗的电子售卖系统，无人值守，顾客逛街可以在透明液晶橱窗上触摸互动实现对产品的了解，并可联接网银实现购买过程。

8、冰箱厂家：未来的冰箱也会采用此类方案，实现冰箱门是透明的概念，主人可以在冰箱柜门上进行触摸手写留言不开冰箱门即可看到里面的物品缺与否。完全实现一个人性化多功能的自动科技冰箱。

9、家具厂商： 客厅茶几、餐桌、书桌、衣柜、等采用透明液晶屏，在用娱乐的同时可以清晰看到柜内的物品，并实现触摸控制，看电视、看新闻、处理家务事、留言、游戏、等等丰富人们的家居科技化改造。进一步应用在现今的娱乐场所：KTV、酒吧、咖啡馆、健身房、酒吧、等等场所实现人机互动，透明打碟机屏幕等等应用随即而来。

10、建筑应用：现代建筑行业高层商务楼多以镀膜玻璃外观为主，我们致力于将透明显示屏设计开发成能够代替建筑玻璃的新一代产品，即是建筑材料又是电子产品，实现网络化链接，不必二次投资即可实现：楼体广告（夜间实现玻璃的像素化显示整个楼梯成为巨大的广告显示屏、白天便是自动感光的透明玻璃，人为改变透明度、自动感应改变透明度、改变颜色、或作为客户洽谈的电子白板、一起对着玻璃进行多媒体互 动，产品展示介绍等等功能。

第五篇：液晶主要材料（写写帮整理）

,主要材料

三大主要材料:液晶,ITO玻璃,偏光片(对手彩色液晶显示器还必须加上滤色膜);其他材料:取向材料,封接材料,衬垫料,金属引线腿等: 还有一些参于液晶显示器的生产过程和最终在产品中不存在的原材料:如光刻胶,各种稀释剂,溶剂,清洗剂,摩擦布等.1.液晶显示用平板玻璃

(1)液晶显示对平板玻璃的要求: ①含钠成分很低.因玻璃板中含钠成分600度高温时变化极小.③要求玻璃板表面光滑平整,两板之间:的间隙均匀,同时要求在加工过程中经受一定温度时,仍然保持其间隙均匀.④玻璃板表面没有缺陷咸缺陷在10nm级以下,并且没有气泡.⑤玻璃板在加热过程中不产生应力.⑥有一定的抗蚀能力.目前,只有基本上符合上述要求的玻璃;但是用普通工艺,即使加上抛光工艺,也不能达到上述要求.(2)液晶显示玻璃板的生产技术

首先对玻璃成分进行优选,将碱(Li20,Na20,K20等)成分控制在(0.1-0.2)Wt%以下,同时采用新的工艺,才能制出合格的LCD用平板玻璃.生产液晶显示平板玻璃有两项新技术: ①熔融拉伸法:熔融的玻璃从两个高温管之间由于重力的作用流出,形成一定厚度的均匀玻璃板.该工艺可以产生真正无缺陷的玻璃板,而不需经抛磨加工.现在利用这项技术已能生产1m宽的玻璃板;②浮法生产玻璃板:玻璃料连续地从熔化炉中流到熔化的锡槽内,玻璃在锡上慢慢冷却,取出并退火.浮法生产的玻璃板表面较粗糙,尚需进行抛光才能满足液晶显示器的要求.(3)液晶显示用的玻璃板

含石灰的玻璃板和硼硅玻璃颇舶软化点为500t,可以用于a-Si:H FT的衬底.无碱玻璃系列的硼铝硅玻璃橡(7069,1733,1724型),膨胀系数低,加工特性好,适合作有源矩阵LCD的基板.其中1733型玻璃工艺温度为615°C,是设计用于p-Si:H TFT-LCD的基板,甄1724型玻璃的工艺温度为650℃,1729玻璃板变形点是799℃,工艺温度可达775℃,接近热栅多晶硅工艺温度范围.碱土铝玻璃变形温度高达800℃,若增加硅的成分,变形温度可高于800℃.若全部成分是Si02,就是石英,工艺温度可达1000℃.随着玻璃中Si02成分增加,熔化和加工都很困难,增加了工艺难度和制造成本.玻璃的最高使用温度(工艺温度)常选在它的变形点以下25℃.一般定义玻璃变形点的粘度为1014.5泊,退火点的粘度为1013泊,软化点的粘度为107.6泊.以上提到的几种玻璃型号都是美国康宁公司的产品.其中7059型玻璃是用熔融拉伸法制造的,适合作液晶基板·,已完全商品化,供应全世界.1733,玻璃也是用熔融拉伸法制造,工 艺温度比7059高,也广泛用于液晶显示,而1724,1729型则是用浮法工艺生产的.(4)玻璃板的热稳定性

液晶显示板在制造过程中,尤其是制造TFT-LCD时,需要几次光刻和退火,因而对玻璃板尺寸的热稳定性要求很高.对于TFT-LCD时的玻璃板,要求尺寸热稳定为几个ppm.玻璃的稳定结构是晶体,但玻璃板制造过程中有急冷过程,所以含有大量非晶态结构.玻璃的非晶态有向晶态转化的倾向,只是转化过程与温度有关.如7059玻璃,在900℃时,几秒钟就转化完毕;在600℃时转化需几天;在300℃时,转化需要1个世纪.,在转化过程中,伴随着尺寸的缩小,称为“密化”.急冷的玻璃,在变形温度下退火,尺寸变化会达到1000ppm.这对TFT-LCD玻片是不能允许的,何况这种密化程度与退火温度,退火时间和冷却速度有关,即与玻璃板的热加工历史有关.为了在液晶显示板加工过程中,玻璃板不再有大的尺寸收缩量,应对来料玻璃板进行预退火,使密化增加.退火时间在50min以上,冷却速度在1℃/min左右能达到较好的预密化(退化温度为650℃),使玻板在加工过程中尺寸的变化控制在1.5 ppm左右.(5)在玻璃板上镀阻挡层阻止碱离子迁移

平板显示用玻璃板要求没有碱离子,而真正的无碱玻璃的其他特性又不易做好.目前平

板显示用的玻璃板是低碱玻璃;在工艺温度低时,尚能满足要求,但在P—Si:H TFT工艺温度较高时,甚至在玻璃中碱离子含量在几个ppm情况下,也会发生碱离子传染.在玻璃板表面上,镀一层约200nm的Al2O3阻挡层能有效阻止碱离子侵人;镀Al2O3的方法有电子束蒸发和射频溅射,但溅射制成的Al2O3膜对阻挡碱离子的效果更好.Na+于675℃下在Al2O3中的扩散系数和在550℃下在Si02中相同,即Al2O3的阻挡效果优于Si02.在普通硬玻璃上,镀一层Al2O3阻挡层,就可以制造Poly-Si:H TFT的基板.(6)液晶显示板的抗蚀性

HCl,H2SO4,H20对7059和1733型平板玻璃的腐蚀作用如表3.19所示,表中数字单位为μg/cm2.由上表可知

①1733玻璃板比7059玻璃板更耐酸,耐碱;②·盐酸的腐蚀作用远大于硫酸, ③去离子水的腐蚀作用可以忽略不计;④在强酸作用下,碱土金属氧化物,硼氧化物有一定损失 2.透明导电玻璃

透明导电玻璃是指在普通玻璃的—个表面镀有透明导电膜的玻璃.最早的透明导电膜的商品名为NESA膜,它是为制造防止飞机舷窗结冻和制造监视加热液体内部反应情况的透明反应管而研制的,它的成分是SnO2.但SnO2透明导膜不易刻蚀.现在采甩的ITO(1ndiumTin Oxide氧化铟锡)的成分是In2O3和SnO2,ITO膜是在In2O3的晶核中掺人高价Sn的阳离予,掺杂的量以Sn的含量为10%重量比最佳.ITO是一种半导体透明导电材料,禁带宽度为3eV以上,具有两个施主能级,为n型施主能级,离导带很近,自由电子密度=1020~1021个/cm3;迁移率为10—30 cm3/v.s.所以电阻率很低,可低至l0-4Ω.cm量级.用Sn+4离子占据晶格中In+3离子的位置,会形成一个正1价电荷中心和1个多余的价电子,这个价电子挣脱了束缚便成为导电电子.一般的玻璃材料为钠钙玻璃,这种玻璃衬底与ITO之间要求有1层SiO2阻挡层,似阻挡玻璃中的钠离子渗透.因ITO膜生产过程中,玻璃衬底处于150'℃~300℃温度下,如果玻璃中的钠离子扩散进入ITO膜中,形成受主能级,对施主起补偿作用,引起导电性能下降.如果玻璃村底为无钠硼硅玻璃;,则可不用SiO2阻挡层.对于某些高档产晶的制造,有时需在ITO外层加1层SiO2层,这是为了增加横向的绝缘性.在玻璃衬底上制备透明导电膜的方法有喷雾法,涂覆法,浸渍法,真空蒸发法,溅射法等多种.目前大生产中主要用直流磁控溅射法,气功以稳定,膜的质量好,但靶材料利用率只有25%-30%.现在已开发出使用交流电源驱动磁场移动的方法,可使靶材料利用率增至 40%左右.溅射靶材过去用高纯铟锡合金,其比例为Sn/(In+Sn)=8%~13%,合金熔点为173℃.现在直接采用氧化铟锡靶镀膜工艺,但ITO靶比铟锡合金靶贵得多,目前还是靠进口-的.用于液晶显示器的导电玻璃必须符合一定要求,具体的指标为: ①透光率好.一般要求大于85%;另一方面要求光干涉颜色均匀,其不均匀性小于 10%;②方块电阻小.薄膜的电阻率常用方块电阻来表示,()对于低档的TN产品,ITO膜的方块电阻要求为100~30(Ω/口),相应的膜厚为200—300A;对于 STN产品要求ITO膜的R口小于10Ω/口;(对于VGA为Ω/口,;对于SVGA为3—5Ω/口),相应的膜厚为1000-2000Ao 显然,ITO层厚度增加虽然可以降低R口,但是透光率必然也变差,所以控制ITO膜制造工艺使其电阻率小是最关键的.③平整度好.平整度是指玻璃表面在一定长度乙范围内的起伏程度,用h/L表示,其中丸为长度L范围内表面最高与最低点的差值.由于液晶层厚只有10μm左右,基片不平整直接影响液晶层厚的不均匀,所以对液晶显示器的质量有直接影响.ITO玻璃基片的平整度包括玻璃表面粗糙度,表面波纹度,基板翘曲度;基板平行度和ITO膜表面租糙度,膜厚均匀度.液晶盒使用的玻璃一般厚度为芍0.3~1.1mm的浮法玻璃,用于TN-LCD时,对于1.1mm厚的要求平整度小于0.15μm/20mm;:对于0.7mm厚的要求平整度小于0.2μm/20mm,电阻不均匀性小于土15%,允许有机少量的缺陷.用于中高档STN-LCD时,玻璃要经过抛光,要求平整度小于0.075—0.05μm/mm,电阻不均匀性小于±10%.不允许有任何缺陷.3.偏光片

在液晶显示器中大量使用偏光片(偏振片),它的特殊性质是只允许某一个方向振动的光波通过,这个友向称为透射轴,而其他方向振动的光将被全部或部分地阻挡,这样自然光通过偏光片以后,就成了偏振光.同样,当偏振光透过偏光片时,如果偏振光振动方向与偏光片的透射方向平行一致时,就几乎不受到阻挡,这时偏光片是透明的;如果偏振光的振动方向与偏光片的透射方向相垂直,则几乎完全不能通过,偏光片就成了不透明的了.因此,偏光片可以起检测偏振光的作用.偏光片的制备过程有4步: {1)制膜

偏光片的基片常采用聚乙烯醇(PVA)膜,它是一种线性高分子聚合物,在很长的分子键上均匀地挂着许多强极性的—OH基团

用来制作偏光片的PVA膜在光学上是均匀各向同性的,大分子键在各个方向上都是完全均匀的,无规律排列聚集成膜.(2)浸液

将用普通方法制得的各向均匀的PVA膜浸入含碘的有机或无机化合物中进行反应,在薄膜中形成碘链.碘链的特点是能吸收振动方向平行于碘链的光,而振动方向垂直于碘链的光将可以通过,即碘链具有三向色性.(3)拉伸

将反应后的膜加以机械拉伸.在拉伸之后,几乎所有的大分子键都被迫按照拉伸力作用的方向伸展开来,虽然没有形成结晶式完全有序的规则排列,却达到了高度的取向,形成了像栅栏一样的结构.在这样的膜中,碘链将会沿拉伸方向整齐排列.从整体上讲,薄膜能强烈吸收沿拉伸方向振动的光,而让垂直于拉伸方向的振动光通过.(4)胶合保护膜

由于PVA膜具有亲水性,在湿热环境下会很快变形,收缩,松弛,衰退,而且强度很低,质脆易破,不便于使用和加工,因而要在这种偏光膜的两边都复合上一层强度高,光学上各向同性,透光率高而又耐高热的高聚物片基,一般采用三醋酸纤维素脂,即TAC,赋予偏光片以良好的机械性能和耐气候性能,经浸液,拉伸后的PVA膜的两面复合上TAC膜后组成偏光片的基本结构,称为原偏光片.(5)粘附外保护膜

原偏光片的两个外表面上通常都要粘附上一层柔软的外保护膜.为适应在液晶显示器中使用的需要,要在原偏光片的一面附上一层压敏胶,并贴上压敏胶的隔离膜,这就是透射性的偏光片.拆去隔离膜,露出压敏胶,偏光片可以方便牢固地妨剥液晶显示器的玻璃面上.反射型偏光片是在原偏光片的一面附上压敏胶及隔离膜,而在另一面复合上一层镀有金属垣光层舶反光膜.于图3—122中示出了透射型偏光片和反射型偏光片的基本结构.偏光片的总厚度约为 0.45mm左右.偏光片的主要光学技术指标有: ①颜色.普通偏光片为灰色,细分为中撂色和蓝灰色两种,但目前已开发出多种彩色偏光片,如红色,洋红色,蓝色,黄色,紫色,紫蓝色等.②偏光度.偏光片的偏光度也称偏光片的偏振效率,其定义为: 目前,最好的偏振光的偏光度可达99%以上,通常对普通偏光片,要求偏光度大于85%;对彩色偏光片,要求偏光度大于80%.③透光串和透射光谱.实际偏光片的透光率都赂低于50%;只有在整个可见光范围内的透光率是均匀的,才能实现理想的黑白显示,否则出射光会带有颜色,影响显示效果;4.液晶显示器其他常用材料(1)取向材料

液晶盒内直接与液晶接触的一薄层物质称为取向层.取向工艺虽有多种,但实际上广泛使用的工艺是:光在玻璃表面涂覆1层有机高分子薄膜,再用绒布类材料高速摩擦来实现取向.这种有机高分子薄膜最常用的材料是聚酰亚胺,简称PI.聚酰亚胺的单体是聚酰亚胺酸(PA),具有良好的可溶性,浓度和粘度调节容易,是一种透明的黄褐色液体.将PA先涂敷在液晶基片内表面,在250℃-300℃下,约1h左右,脱水固化形成PI膜.PI膜具有优良的化学稳定性,优良的机械性能和优良的电介质特性.以摩擦方式使PI膜表面磨出沟槽;使液晶分子定向排列;以达到显示要求.液晶分子在取向层上排列时有一个预倾角,即表面分子长轴方向与取向层表面所形成的夹角.该角主要取决于PI材料的特性,另外与取向处理工艺也有关.通常TN型LCD器件要求PI层造成的预倾角为1.-2.,对于高档的STN型LCD显示器,则要求预倾角大于3'.(2)环氧树脂

环氧树脂是—种生活中常用粘接剂,具有良好粘接性,优异的电气以及机械性能的高分子化合物.在液晶显示器中作为胶粘剂将两片玻璃粘接起来,同时保持一定的间隙,称为封框胶.用于将上下玻璃电极导通时,称其为银点胶;环氧树脂的化学结构特点是大分子主链含有活泼的环氧基团.是线型大分子.在通常情况下,它是一种胶状流体.加人固化剂:如已二胺,二亚乙基三胺乙,酸酐等可将环氧树脂的单体中的环氧基团打开,使得分子间互相交联起来,形成网状结构;达到固化目的.用作边框的环氧树脂,为了提高它的粘接性和弹性,通常加入 Al2O3,Si02粉末作为填料.银点胶是指在环氧树脂中加人银粉和固化剂;环氧树脂本身不导电,使用前把银点胶分为组分A和纽分B.组分A是环氧树脂和银粉,组分B是固化剂和银粉.使用时将AB两种成分以1定比例混合.如果以石墨代替银粉,则是石墨导电胶,也可用于连接上下玻片间的电极.常用封框胶固化温度在150℃左右,固化时网为1h;所以环氧树脂是热固化胶,应用比较广泛.但是在制作高精度的液晶显示屏时,则采用紫外光固化胶,固化时间小于15S.(3)紫外光固化胶

紫外光固化胶是指在1定波长紫卦光照射下能发生聚合固化的高分子化合物.现在使用的紫外光固化胶是变性丙烯酸脂类化合物,外观为微黄色粘稠液体.紫外光固化胶用作封口胶,即将已灌好液晶后的注入口封死.这时不宜用热固化胶.先将封口处玻璃表面液晶擦干净,将有1定粘度的封口胶点在封口处,紫外光照射数秒钟左右即可.(4)衬垫料

液晶显示器上下玻璃间的间隙决定了液晶的厚度,一般为几个微米.为保证间隙均匀性,必须加入—些村垫料,同时在显示区内也均匀散布一些衬垫料.这些衬垫料分为

①玻璃纤维.这是一种直径均匀的玻璃纤维,.可根据液晶层间隙不同选择不同的玻璃纤维的直径,常用的尺寸是5.3μm,5.5μm,6.3μm,7.0μm,8.0μm等.它们以一定比例掺加到封框胶中,使两片玻璃在重合时支撑边框;②树脂粉.这是一种直径均匀的球状树脂粉,均匀地散布在液晶的显示区中,与封框胶中的玻璃纤维共同保证液晶盒间隙的一致性.树脂粉的直径要比边框中玻璃纤维直径小 0.1μm ~0.3μm,其直径的不均匀性为±0.03μm.二,液晶显示器的主要工艺 1.光刻工艺

为了形成显示矩阵或显示字符图案,都要对透明导电层进行光刻.由于液晶显示器中线条尺寸大多是10μm以上,所以可采用接触式曝光进行光刻.其基本过程如下:(1)涂胶

将光刻胶均匀地涂敷在ITO玻璃表面,涂胶方法有浸涂,甩涂,辊涂等.;辊涂质量最好,它是通过胶辊将光刻胶均匀辊涂在玻璃上.光刻胶中溶剂含量影响着光刻胶在ITO上的厚薄,选取原则是既使光刻胶具有良好的抗蚀能力,又要求有较高的分辨能力,而这两者之间对光刻胶厚度的要求是互相矛盾的,只能折衷选之.(2)前烘

前烘的目的是促使胶膜内溶剂充分挥发使胶膜干燥以增加胶膜与ITO表面的粘附性和胶膜的耐磨性.目前多采用红外炉烘干,效果好且时间短.(3)曝光

曝光就是在涂好光刻胶的玻璃表面覆盖掩模版,通过紫外光进行选择性照射,使受光照都位的光刻胶发生化学反应,改变了这部分胶膜在显影液中的溶解度.曝光过程中注意紫外灯预热,掩模版与ITO玻璃互相对准和控制好曝光量.(4)显影

显影就是将感光部分光刻胶溶去,留下未感光部分的胶膜,从而显示出所需的图形,可见这是一种正性胶.显影时必须控制好显影的时间与温度,它们直接影响显影速度.显影过分会发生对未曝光区钻溶;显影不足,则感光区的光刻胶溶解不充分,留下残痕,保护了不该保护的ITO部位.(5)坚膜

坚膜是在显影后必须在适当温度下烘干玻璃以除去水分的工艺;增强胶膜与玻璃的粘附性.(6)刻蚀

刻蚀需用一定比例的酸液,把玻璃上未受光刻胶保护的ITO膜蚀掉;一般选用一定比例的HCl,HNO3和水的混合液作为腐蚀液,因为它能腐蚀掉1TO膜,而又不损伤玻璃表面与光刻胶.(7)去膜和清洗

用碱液把刻蚀后玻璃上剩余的光刻胶去干净,同时用滚刷擦洗玻璃,最后用高纯水将玻璃上残留碱液与残胶冲洗干净.2.取向排列工艺

在TN和STN液晶显示器件的制造工艺中,取向排列工艺是一个关键工艺.TN型要求两玻璃片内表面处液晶分子的排列方向互成90度;STN型要求两玻璃片内表面处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倾斜蒸镀法和摩擦法,前者不适合于大生产,只能是一种实验室技术,所以在工业生产中全部使用摩擦法.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层无机物膜(如SiO2,MgO或MrF2等)或有机膜(如表面活性剂,硅烷偶合剂,聚酰亚胺树脂等),再进行摩擦可以获得良好的取向效果.由于聚酰亚胺树脂的突出优点,目前在液晶显示器制造中广泛被选用为取向材料.聚酰亚胺与A1的粘附性最好,Si次之,Si02最差.为了增加聚酰亚胺与ITO玻璃SiO2层之间的粘附性,可以在SiO2上先涂一层含硅的有机化合物活性剂,一般称为耦联剂.取向排列工艺有下列几个步聚:(1)清洗

光刻工序处理后的1TO玻璃表面虽然已清洗干净,但在本工序中还必须用高纯水,超声波和高效有机溶剂作进一步彻底清洗,以除去微尘和保证玻璃表面有很小的接触角.(2)涂膜

常用的涂膜方法有旋涂法,浸泡法和凸版印刷法三种.由于凸版印刷法是一种选择性涂覆,可以把指向膜只印在指定范围内,而不印在边框处和银点处,所以被广泛使用.凸版印刷法的原理如图3—123所示.先将取向材料溶液加到转印版上,然后用刮刀刮平,开动印刷滚筒,将转印板上的溶液粘附在印刷用的凸板上.当滚筒开到工作台上时,凸版上的溶液进而转印到ITO玻璃上.整个过程与印刷过程一样,只是用取向溶液代替溜墨.(3)预烘

膜层刚涂印完时,膜面会起伏不平,适当加温可降低粘度,使膜面平坦化.预烘温度会影 响预倾角,预烘温度为80℃.(4)固化

需在300~350℃下固化1—2h才能将聚酰亚胺酸脱水,生成聚酰亚胺膜,这才是所需要的取向膜.(5)摩擦取向

在取向膜上用绒布向一个方向摩擦,就可以形成取向层.摩擦取向的微观机理可以从下列几个方面来理解: ①摩擦形成密集的深浅,宽窄不一的沟槽,其中与液晶分子尺寸相当的纳米量级沟槽必然会对液晶分子取向产生作用;②经过摩擦后,定向层高分子会发生定向排列和电介质发生定向极化,使液晶分子按一致取向排列.由此可知,摩擦强度大小对定向质量影响巨大,极细的沟槽在取向中起了关键作用,所以摩擦强度太大,则造成较多的宽沟槽,对取向效果无益;如果摩擦强度太小,则又将造成细微沟槽密度的下降.目前摩擦取向工艺大多数已全部自动化.3.丝网印刷制液晶盒工艺

制盒即上下两玻璃基片贴合,在贴合前要用丝网印刷技术把公共电极转印点和密封胶印刷到显示面玻璃基板上.丝网印刷是将丝织物或金属丝网绷在网框上,利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印匪,即使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔,而非图文部分的丝网孔被堵住.印刷时通过刮板的挤压,使印刷胶体通过图文部分的网孔转移到承印物上,形成与原稿一样的图文.在这儿,承印物便是玻璃基片,玻璃被分为两组,一组印封框胶,则丝网印版上的图文便是要涂覆上封框胶的地方,即有一定边宽的方框;印刷胶体便是混有玻璃纤维的环氧树脂;另1组印导电点胶,则丝网印版上的图文便是公共电极的转印点,印刷胶体便是导电胶.但这组玻璃在印好导电胶点后要经过喷粉工序,使该玻璃上均匀散布一定粒径的玻璃或塑料微粒,然后两片玻璃在对位压合机上对位成盒,再经热压一定时间,环氧树脂便固化,液晶空盒便制作好了.4.灌注液晶及封口工艺 在向空盒注入液晶之前,需将空盒真空除气,以将吸附在盒内表面的水气及有害气体释放掉.抽气孔便是液晶注入孔,由于孔径小,抽气要花费一定时间.若对空盒加温,可以大大提高抽气效果.注入液晶是利用毛细管现象.使液晶空盒的注人孔与吸满液晶材料的海绵条接触,在一定真空条件下,利用液晶盒的毛细管现象平静地将液晶注人液晶盒内..但这只能灌满液晶盒的大半部分,因此需要将干燥氮气充人液且灌注室内进行加压,直到充满为止.于图3—124示出灌注示意图.一般不推荐边抽真空边吸人液晶的工艺,因为吸人液晶流有喷射状,会破坏液晶在表面的取向.灌注完毕后,将封口处擦净,便可进行封口.封口工艺有两种:(1)先用封口胶把封且封涂,然后冷冻使液晶收缩带人少量的封口胶,并固化.此种方法操作简单,成本低,但盒均匀性差.(2)让液晶盒内的液晶受热膨胀从盒内排出一少部分的液晶,然后点封口胶,让胶少量收缩再将胶固化.这种方法需要设备较复杂,但盒的均匀性好,STN产品生产多采用这种方法 目前封口胶多用紫外光照射固化,其固化质量比热固化容易控制.液晶盒灌注液晶之后,通常液晶的排列取向达不到要求,需要进行再排向工艺处理是将液晶盒置于加温箱内,于80℃下保温30min.三, 液晶显示器的连接方法

液晶显示器的上下两块玻璃贴合在一起,但不完全重合,其中一片(或两片)的一侧有凸出台阶.台阶上有密布的透明电极引脚/金属插胶,驱动信号就是通过这些引脚加到液晶上去的.液晶显示器件与线路板(PCB)和其他零部件的连接方式与传统焊接方式不同.1.导电橡胶连接

导电橡胶条是由一薄层导电橡胶(黑色)和一薄层绝缘橡胶(白色)交替地一层层叠在一起,经热压成型后,垂直于薄层面切成一条条成品,外观为黑白间隔,类似于斑马身上条纹,所以常称为斑马橡胶条.显然斑马橡胶条纵向不导电,而横向导电.一般层与层之间只有 0.4~0.5mm距离,可以确保不会有电极被漏接.在使用斑马橡胶条时,胶条被专用框紧紧压在液晶显示器和印刷电路板之间,使它们彼此间的对应电极互相导通.显然印刷电路板上电极的尺寸与排列必须设计得与液晶显示器上的引脚相符合.斑马橡胶条压接原理示于图于3-126.如图3—127中示出了各种斑马橡胶条的横截面.不同的类型适用于不同的连接要求,其中YL,YI,YS,YP为普通型,YI,YS两侧有绝缘保护层,YP两侧为海绵橡胶.其他为特殊型,如YD是一种双层导电橡胶条,专门为双层外引线液晶显示器设计的.2.金属插脚连接

通常的焊接方法是很可靠的,并被人们广泛地认可,金属插脚连接就是为此设计的.金属插脚为金属冲压件,外形有图3—128所示几种.首先将金属插脚插在液晶显示器外引线部位,点上导电胶,使外引线与插脚可靠地电接触,然后在外面再涂覆一层环氧树脂予以固定.这样,用户即可直接将金属插脚焊接在线路板上或直接插在线路板的插座上.3.热压胶片软连接

热压导电胶带的基片是聚酯膜片,在基片上印有一条条石墨导电条,然后在导电条上涂一层导电性热粘剂,最后在导电条间隙填满绝缘热压胶.如图3—129所示.热压导电胶带是一种软膜.使用时,将热压导电胶带的一端导电条纹对准液晶显示器件外引线端,贴上,加热,加压,然后将热压导电胶带的另一端导电条纹对准线路板引线端,贴上,加热,加压,这样通过石墨导电条将液晶显示器的外引线与线路板引线端连接起来.在安装连接时,对加压和加温有严格要求,需使用专门的热压机.4.各向异性导电胶连接方式(TAB)当驱动电路外引线达到160—200条以上时,上述三种连接方法都不能胜任了,只有采用各向异性导电胶连接工艺,也称TAB连接工艺.它可以实现14条线/cm以上的连接密度,是引线连接方法的革命,已广泛应用在液晶电视和便携式计算机中.TAB胶外观为一透明胶状带,上下面为一可剥离的透明基片,中间分散着导电粒子.粒子一般为表面镀有金属膜的可塑性微珠粒,胶体透明,便于使用中电极对中.TAB胶带结构断面如图3—130所示.TAB连接原理如图3—131所示.将欲连接电极基板对正,热压后,电极间导电粒子被压,与上下电极接触,实现了电极连接.而无电极部位因TAB胶带的厚度只有20μm左右未被压缩,导电粒子四周仍被绝缘胶包围,不起导电作用.所以TAB胶带是一种可以实现垂直于胶片面的导电连接,而又能保证沿胶片面方向绝缘的各向异性导电连接胶.5.直接集成化连接

这种连接是直接将集成电路芯片连接在液晶显示器件的外引线上,即所谓COG(Chip on Glass)安装方式.工艺过程是液晶显示器外引线在玻璃基板上密布排列,排列方式是使外引线端点与集成电路引线一一对齐.放上集成电路热压后,涂上保护胶,即可将集成电路连接到液晶显示器玻璃基片上.以上五种连接方式针对不同的液晶显示器,各有各的使用领域.有一些文章中也有将连接方式分为COB(Chip on Board), COF(Chip on Film)和COG三种,即芯片装在线路板上,芯片装在软膜上和芯片装在玻璃片上三种.但是这只是芯片的安装方式,而不是驱动电路线路板与液晶显示器件外接口的连接方式.当然,它们之间有一定的联系.四, 背光照明系统

液晶本身不会发光,只会调制光,所以许多使用LCD的场合,例如电视机,计算机,GPS, PDA,VCl),BVl),手机,股票机等都需要背光源系统.按背光源的性质有如下分类: 粉末电致发光(EL)电致发光型(EL)有机发充二极管发光(OLED)场致发射发光(FEL)侧发光二极管型(LED)发光二极管型(LED)底发光二极管型(LED)1ED用背光源系统 冷阴极灯管型(CCFL)侧导光板式(含TFT-LCD(STN-LCD))反射式 热阴极管型(白色LED)平板形荧光灯型

热阴极型,即φ1.5mm或φ3mm小型白炽灯,在电子手表中用过,现在巳陆续檄淘汰;场致发射发光和有机发充二极管发光从理论上讲是一种不错的背光源,但价格昂贵,属于大材小用,不会获得工业应用.下面对其余背光源系统分别予以介绍.1.发光二极管(LED)背光照明系统

1,ED背光照明系统可分为底发光式和侧发光式两种.发光面积稍大最好采用底发光式,它由多个LED管芯均匀地分布在PCB板上,各LED为串联:并联或申并联.供电后,LED管芯发光,通过透明硅胶,反射腔和扩散膜的共同作用得到高亮,均匀的平面发光效果.底发光式 LED背光照明结构如图3—132所示.但是这类背光照明系统厚度稍厚一些.当发光面积较小时可用侧发光式,它由多个LED芯片排成一排,形成线光源,置于导光体的侧面(有单侧发光和双侧发光两种).LED芯片排所发出的光,'通过导光体和扩散膜反射,折射和散射,最终形成均匀的发光面.目前侧发光式的照明效果优于底发光式的,并且厚度也只有0.5~3.5mm被广泛地采用 2.电致发光(EL)背光照明系统

电致发光是一种面发光冷光源,是全固态平板结构,耐震动,薄形,可省掉漫反射导光板.封装型电致发光板的厚度为lmm,包膜型电致发光板的厚度为0.3mm;它作为背照光源的一个好处是可以大范围调光,环境温度对发光影响很小.但是EL的供电和驱动相对复杂一些,并且在工作过程中亮度会逐渐下降.粉末电致发光板生产技术成熟，可以低成本大量生产,可发绿,蓝绿,橙等多种颜色,用滤色法还可实现白色及其他颜色.虽然亮度比荧光灯低;但是已广泛应用于申小型LCD器件.3.冷阴极荧光灯(CCFL)背光照明系统

这是1种依靠冷阴极气体放电,激发荧光粉而发光的光源.由于光致发光的荧光粉品种齐全;转化率高,是一种色温高,亮度高的理想光源.这种光源可制成准确的三基色,所以是彩色液晶电视的最佳光源.冷阴极荧光灯管背光照明系统也可分为反射式与侧导光式两种.反射式的基本结构如图 3—133所示.它由数根平行排列的冷阴极荧光灯管,底背面的反射板和为实现表面亮度一致的漫散射板组成.目前多用于户外需要高亮度场合,如汽车导航彩色TFT—LCD和高亮度航空 仪TFT—LCD(STN—LCD)显示中.现在光源已采用U形和W形灯管来取代多根灯管,但是使用量已越来越少.大型液晶显示器用背光照朋系统是平板背光照明系统的主要市场,主要用于笔记本PC的液晶显示器,台式液晶显示器等处.如用多支荧光灯的直下式背光照明系统+厚度一般为 15—20mm,重量大于0.5kg,功耗约为10W.而用侧导式单管(CCFL)背光照明系统,厚度只有3—5mm;重量约为100g,功耗约为lW左右,它的结构完全符合便携式设备的狭框架,超薄型,重量轻和低功耗的要求,已成为大型液晶显示设备中首选的配套产品.(1),侧导光式CCFL背光照明系统基本结构.侧导光式CCTL背光照明系统的结构示意见图3—134.基本过程为:冷阴极灯管所发射的光经过聚光板的聚光后导人光导板,利用光在光导板两面的临界反射(全反射)将光导至光导板末端.在光导过程中部分光散射漏出,并射于系统表面.为了利用反面漏出的散射光,设置了反射板,为了缓解辉斑设置了扩散板;为了增加正面发光强度,又增加子棱镜板厂它,符合薄型要求,且能获得高亮,均匀的平面光源.凡乎所有笔记本PC和各种大型的LCD都使用这种方式的背光照明系统,已成为大型LCD器件中背光照明系统的主流产品(2)冷阴极荧光灯(CCFL)侧导光式背光照明系统所使用的直线型冷阴极荧光灯,早期直径为3.6mm,现在主流产品为直径1.6mm,1.8mm,2mm等.直径变细可以提高发光效率,管径为1.8mm时.发光效率最高,所以再细就没有必要,反而增加制造工艺的困难, 冷阴极荧光灯通常使用几十千赫芝的逆变电路，通过高频开启来减少阴极电极损耗,这部分占冷阴极荧光灯功率的1/3以上,还有改进的余地.(3)入射光学系统和导光板

为了减轻重量,用树脂材料制作的光导板被做成了楔形.为了更有效地将灯管发出的光射人光导板,最好将光导板的射人部分做厚和将聚光板做大,以减少灯管自身所遮去的光,但这与薄形,狭边框的要求相冲突.对于直径2.6mm的灯管,采用3mm厚的光导板,则射人效率为50%左右.光导板由高折射率的树脂制作,利用全反射进行光导.:其下层光散射体是用丝网印刷印制的100μm—Imm白色的园形,蜂窝形或正方形的图案,其分布密度为由入射部到末端由疏渐密,具体光点疏密程度的分布与光导板侧面的聚光和灯管亮度分布看关;目的是获得均匀的亮度分布,可用计算,机进行光路分析模拟,再用试验校正,反复几次;最先进的光导板是在下侧设计了微小的凸凹光点将光散射出去,可以省去丝网印刷工序.(4)棱镜板

棱镜板是用聚脂片和聚碳酸脂制作,厚度为150—230μm,间距为24—110μm.置于扩散板之上时作为双凸透镜,可以会聚并定向性给出照明光线,以提高光源正面亮度占单片棱镜板可使光源的面发光亮度改善1.6倍左右,两片棱镜板可以改善2倍以上.在背光源发展过程中,曾使用过白炽灯泡,热阴极荧光灯和平面荧光灯(VFD);它们已处于被淘汰或逐步被取代的地位.目前中小屏采用EL或LED;对于高亮度的彩色显示毫无例外地使用CCFL.背光源决定了显示屏的亮度,对用阴STN-LCD屏透过率为15%—20%,彩色屏只有3%.当屏的亮度要求为100cd/m2时,则背光源表面亮度要高达104 cd/m2.因此,对背光源的亮度要求是较高的.它在液晶显示器件总消耗功率中往往占2/3以上,所以提高照明光源的效率是减少液晶显示器和液晶电视机功耗的有效途径.五,彩色滤色膜(CF)在全世界液晶行业里,黑白液晶显示器的产量占总产量的90%以上,而产值不到总产值的10%.美国是世界上发展LCD最早的国家,由于没有重视彩色LCD的发展,被日本占了先机.彩色滤色膜(CF)成本占整个彩色LCD器件成本为:在TFT-LCD模块销售价格中占 1/8-1/10;在普通矩阵驱动LCD模块销售价格中占1/3.所以CP在彩色LCD模块中起到举足轻重的地位,它的生产成本直接影响到彩色LCD产品的售价和竞争力.1.对彩色滤色膜的要求

①R,C,B三基色有高饱和度和高透明度,白平衡好.各颜色光谱尖锐,滤掉不需要的波长的光,保留下必要的光.②高对比度.对于高色纯度和高清晰度的画面而言,必须要有高对比度.高对比度必定要求CP具有低反射率,因此对黑底提出了严格要求.③平整度好;起伏要求小于0.1μm i:空间精度好,对于200-300μm韵彩色像素(含R,G,B),精度普±10μm,必须与TFT完全匹配;④高热学稳定性,光学稳定性和化学稳定性;: 在后续工序中250℃左右的高温,所以不能受热变形,色度也不能改变;用背光源进行照射时,CF要暴露在带紫外滤光器的汞一氙灯下;照射两百万勒克斯小时.经过照射后,不能发生褪色现象;在LCD的制造工艺中要用到许多酸,碱等化学溶剂,所以CF的化学稳定性也是十分重要的.2.彩色滤色膜的制造工艺

典型的彩色LCD透射式模块是在传统的LCD上加彩色膜和背光源.整个彩色液晶盒由以下几部分组成:上,下玻璃基板,ITO电极,TFT阵列,CF,保护膜,偏光片和密封垫,盒中充满液晶,姐图3—135所示.彩色滤色膜(CP)的R, G,B三基色按一定图案排列,并与TFT阵列一一对应.背光源发出的白光,经滤色膜后变成 R,G,B色光.通过TFT阵列可以调节加在液晶上的电压,从而改变各颜色比例,实现彩色显示.彩色滤色片的结构如图3—136所示,由透明基板,黑矩阵,彩色滤色膜(R,C,B三基色),保护膜和ITO层组成.黑矩阵沉积在三基色图案之间的不透光部分,起防止混色作用,并为下面TFT矩阵中多晶硅材料作遮光板用.含有 R,G,B三基色的滤色层用染料或颜料制成,滤色层制成后再沉积上一层保护层,起子整滤色片和在后工序中对滤色层起保护作用.这个保护层对染料滤色膜是必不可少的.最后,在低温下沉积ITO膜(200℃).彩色滤色片的制造工艺有颜料分散法,染色法,印刷法和电沉积法.(1)颜料分散法

颜料分散法是将颜料分散在感光胶中,通过掩模曝光,被曝光部分感光胶聚合,变成不水溶性,在显影时留下,其余部分被冲洗掉,如此重复三次,形成彩色膜.工艺流程见图3—137.颜料分散法常用的颜料为酞青类等,粒径应小于0.2μm.在颜料生产中首先形成的是线度为0.1—0.5μm的单晶,称为一次粒子.它们易聚集成线度为0.1-10μm的二次粒子,所以必须分散后才使用.感光胶用得最多的是以丙烯酸衍生共聚物为主体,加上多官能团单体,光激发剂和溶剂组成.这种光敏抗蚀剂对光灵敏度高,而丙烯酸的衍生物是可以溶解的,这对冲洗非常有利.上述这种颜料分散法,工艺简单,光敏性好,是目前大生产中用得最多的.制成的滤色片有很高的热稳定性,可耐250℃高温,此外化学稳定性,耐湿性和耐磨性也很好;其缺点为颜料在介质内有强烈的凝聚倾向,会降低CF的储存寿命.此外,由于颜料原子团的双折射和散射,对线偏振光有去偏振效应,从而会降低显示器的对比度.其中黄色颜料影响最大,其颗粒应控制在0.1μm以下.(2)染色法(见图3—138)染料滤色片所用的材料主要为水溶性透明聚合物,如动物胶,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台物或重铬酸盐,便制成感光材料.将可染色的光敏聚合物涂在玻璃基板上,通过掩模曝光,用水冲洗,形成透明的图案.该图案用酸或活性染料染色.染色后的图案用硬仗剂进行处理,以防止每一种颜色的色移,这样就形成了1种颜色.对R,G,B,这种工艺过程要重复三次.染色法的优点是该工艺生产的彩色滤色胺度高,清晰度高,色彩艳丽,尺寸准确

染色法的缺点是当温度超过250℃时,染料的热稳定性差;抗老化性能差,因为染料会褪色;不能抵抗化学物质的腐蚀;工艺步骤较长闹造成本go 染色法是以染料分子与基本高分子骨架结合,用此法制的滤色膜色彩齐全,由于染料的光热稳定性差,限制了应用,目前主要用于部分TFT—LCD的CF生产.(3)印刷法(见图3—139)用于制造CP的印刷工艺有四种: ①网板印刷.该法用于精密电子仪器的印刷,优点是设备简单,大批量生产时,清晰度在 100—200pan之间;②橡胶版印刷.该法使用树脂板和一种低粘度油墨,清晰度为100μm左右;③胶印法印刷.该法使用的油墨粘度稍高,油墨从墨汁滚筒转移到作为缓冲层的平板上,再转移到玻璃基板上,其清晰度较高;④凹版印刷.该法油墨放在底板上,用刮板刮实,将图案从底板转移到副板上,刮板技术很关键.印刷法所需生产空间小,生产设备少,所以成本俯妲是分辨率低,目前最小线宽只能做到 70μm,表面子整度差.用此工艺生产的CP总体质量不如光刻法生产的,部分大尺寸CF用印刷法工艺生产.(4)电镀法

在玻璃基片上先镀上一层ITO膜,再在其上镀上一层光致抗蚀剂,通过掩模板曝光,冲洗后形成ITO图案,与像素排列方式完全一致,同种颜色的电极图案连接在一起,然后去电镀.电镀槽是色料和树脂胶粒所形成的分散体系.电镀法所用的树脂分两种:一种是负离子电镀工艺,使用羧基类有机化合物,有机镀层沉积在阴极;第二种是正离子型电镀工艺,使用氨基类化合物,镀层沉积在 阳极.电镀所用的树脂必须溶于水中,才能制成电镀液,所以只有少量有机物,如聚丙烯类树脂或聚酯树脂等能满足这一要求.将一种颜色图案连接在一起,浸入电镀槽内,通电后,涂料便沉积在透明导电层上,分三次电镀,使用不同色料,便得三色膜..电镀法的优点是不需用精密仪器便可形成精密的图案,可以通过对电压,电流,胶体溶液电导率等参数精确控制,获得相当均匀,大尺寸的表面;工艺时间短,对滤色片颜色易于控制.电镀法的缺点是ITO膜是被电镀的电极,ITO膜电阻的变化就转化为彩色膜颜色的变化;另一个问题是此工艺只适用于条形排列的图案,很难制成镶嵌式或三角形图案,所以电镀法要求ITO膜有很好的均匀性.以上四种工艺各有自己的市场,颜料分散法以其优越的热,光稳定性正逐步取代染色法成为当今最具竞争力的CF制作方法;印刷法因成本低廉,便于批量生产,在中低档彩色液晶显示器中有潜在市场;电镀法则因其可获得卓越的表面平整性,在大尺寸彩色比D市场中占有可观的份额.这四种CP制作工艺的性能比较见表3.20.表3.20 几种主要①制作工艺的性能比较 3.黑矩阵的制作工艺

黑矩阵的重要作用是防止光线射人TFT及防止光从非显示区域泄漏,否则会引起显示器件对比度的降低.所以黑矩阵的主要作用是防止背景光泄漏,提高显示对比度,防止混色和增加颜色的纯度.常规的制造方法是在基片玻璃上溅射铬,然后光刻出所需要的图案.但是这种黑矩阵存在着反射率高,成本高和污染严重等缺点.新方法是利用含有黑色颜料的光刻胶,用光刻法制备黑矩阵.黑色颜料多采用碳黑.由于碳黑对可见光与紫外光的吸收,曝光时要采用数千瓦功率的汞灯,这就是所谓树脂化黑矩,其优点为: ①制作成本可降低50%-60%;不必使用昂贵的溅射设备,可使CF生产线的设备投资减少20%.③彻底解决了原本极难解决的生产废水中铬离子对环境污染问题;④有机树脂的光反射率只有0.5%,大低于铬层的反射率(50%),有利于显示对比度.但是树脂仁矩阵的光密度只有2.3~2.8,低于铬层的4;树脂化矩阵的图形分辨率为±4μm,也低于铬层的±2μm;树脂化矩阵的厚度1.2~1.5μm:扣,比铬层的厚度(0.12μm)厚很多;在环境耐受性也比铬层的差.这些都是今后要改进的方面,总的来说树脂黑矩阵总体性已能满足滤色片生产的要求.彩色滤色器作为彩色LCD产品的重要部件,生产技术已基本成熟

液晶显示器的主要材料及制造工艺 http:// 杨国柱 P OF 8