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1、Liquid Crystal Display LCD基础知识培训基础知识培训胡家立培训目的n掌握液晶显示器结构及特点n使用的主要材料及性能n了解主要制造流程和工艺目的n一般产品的使用条件和可靠性指标LCD 分類 TNLCD 显示模式 (1)透過式 (2)半反射式 (3)反射式 依显示区分 (1)正性 (2)负性背景/显示颜色(1)黑/白(2)白/黑LCD 分類 STNLCD 显示模式 (1)透過式 (2)半反射式 (3)反射式 依显示区分 (1)正性 (2)负性背景/显示颜色(1)黄/蓝黑(2)黄绿/蓝黑(3)绿/蓝黑(4)灰/蓝黑(5)蓝/白LCD 分類 FSTNLCD 显示模式 (1)透過
2、式 (2)半反射式 (3)反射式 依显示区分 (1)正性 (2)负性背景/显示颜色(1)黑/白(2)白/黑 依结构分类 (1)TN 1/11/16duty(液晶扭轉角90)以下 (2)HTN 1/11/16duty(液晶扭轉角100110)(3)STN 1/161/240duty(液晶扭轉角180240)瑞福达已量产的LCD类型 TNLCD HTNLCD STNLCD FSTNLCD LCD LCD 結構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 LCD驅動原理 LCD 特性(A).電氣特性 (1)耗電低 (2)低電壓驅動 (B).光學特性
3、(1)低輻射.對人眼傷害小 (2)必須有光源存在 n阈值电压 Vth=n饱和电压 Vsat=n对比度:正显状态下Cr=Boff/Bon n视角n上升时间n下降时间n 功耗电流:I=S*10/1000A(S为全显面积mm2)LCD 主要優缺點優點優點1 1 低電驅動低電驅動2 低電流消耗低電流消耗3 輕、薄輕、薄4 可做大面積投影可做大面積投影5 彩色化容易彩色化容易缺點:缺點:1 視角限制視角限制2 需外加光源需外加光源3 動作溫度範圍限制動作溫度範圍限制n光学特性不同(TN产品利用旋光性、STN产品利用双折射效应)n 玻璃材料(STN产品需研磨,要求平整度高,因引线细需要低的方块电阻,刻蚀方
4、式不同)n PI材料(STN产品预倾角高),涂层厚度不同n扭曲角不同(TN为90度,STN为180270度)n盒厚控制精度不同n液晶物理特性不同,n偏光片角度不同主要材料n玻璃n液晶n偏光片其它材料 光刻胶、PI材料、钝化膜、黑膜、紫外硬化性树脂(封边胶、封口胶、封PIN胶)、导电胶(丝印用、上PIN用)、玻璃纤维、垫片、金粉、镍粉、全息膜、匀光片、金属引线 1 玻璃结构:钠钙玻璃基板(硼硅玻璃)SiO2膜:厚度200250埃.ITO膜:厚度2502000埃(1埃=1010米)LCD主要原材料的性能 ITO玻璃2 基板主要技术指标 外形尺寸:使用较多的为1416英寸,厚度一般为1.1mm、0.
5、7mm、0.55mm、0.4mm等 表面平整度:是批玻璃表面一定范围内的起伏的程度。平整度可用h/1表示,意思为在长度为1的范围内,表面最高点与最低点的差值为h STN用玻璃要求平整度85%,彩色片的偏光效率相对较低,一般在80%以下。目前最好的偏振片偏振度可达99%以上 透过率:实际偏光片的透光率值都略低于50%。色相:指偏光片颜色所对应的色坐标值 有效厚度:偏光板的总厚度,包括基板厚度,胶厚度及保护膜厚度。LCD主要原材料的性能 偏光片4 附加功能 防UV、抗闪烁、硬膜(防划伤)、抗反射、高透过等 LCD主要原材料的性能 偏光片5 5 偏光片使用注意事项:偏光片使用注意事项:n偏光片的贮存
6、条件为温度2015、湿度65%20%RH,远离热冲击。n偏光片的处置要小心,不能摩擦、弯曲、冲击而损伤偏光片。n偏光片表面要干净,不能手模表面、不要沾污物(除去保护膜后)。LCD产品设计n产品设计流程:客户信息-技术评审-工程图设计-客户确认-版图设计-样品制作n这整个过程涉及三个方面:一个是工程图的设计;二是菲林版的设计;三是LCD结构,材料的设计。LCD工程图从LCD的工程图可得到的信息n 尺寸:大小片尺寸、封口尺寸、玻璃厚度、屏的厚度、偏光片尺寸nPIN:长度、PIN间距、上PIN数量电极数、上PIN位置n可视区尺寸、显示区尺寸nNOTE中所有内容:显示模式、视向、驱动条件(占空比、偏压
7、比、工作电压)、工作温度、存储温度、连接方式。n逻辑关系 LCD产品设计工程图应注意以下几点:n玻璃边缘到可视区距离最少为1.0mm。n 偏光片贴片后距离产品边尺寸为0.50mm,公差为0.40mm或0.50mm。n玻璃尺寸标注公差一般为0.2mm。若客户要求时,则最少公差为0.15mm。n工程图若有丝印时,丝印图案填黑,并独立标出丝印图案的相对位置,n若装有管脚PITCH需自定时,尽量用整数,装管脚之PITCH为五种:1.27 mm,1.5mm,1.8mm,2.0mm,2.54mm。LCD产品设计线路图应注意以下几点:n走线图中,同一层走线不能相交,若COM与SEG相交,尽量将交点放置在可视
8、区外,如果可视区内有交叉点,不可避免时,应垂直相交,尺寸一般为0.080.08mm2,最小0.04mm0.04 mm2,有丝印时尽量放在丝印图案下面。n型号名(TNXXX、HAXXX、FDXXX)和公司标志(RFD)写在大玻璃上脚仔空余位置处n排版计算:14*16玻璃两个方向各减10MM为有效计算面积n排版原则:能排单版时不排双版,能排双版时不排COM,SEG分开排版。LCD产品设计产品结构设计应注意以下几点:n玻璃的选择:面电阻n磨擦工艺的设计:角度、方向 n组合工艺的设计:盒厚、粉的搭配、密度等 n液晶材料的配制:选型、配比、混合n贴片工艺的设计:偏光片型号、角度等 n包装盒的选择:型号、
9、方法等 LCD LCD 工艺介绍工艺介绍 主要工艺流程 光刻PI摩擦丝印切割灌注封口清洗目检电测(印装饰线)贴偏光片(上PIN)包装入库LCDLCD製程簡介製程簡介ITOITO原板玻璃原板玻璃光刻工程光刻工程TOPTOP工程工程PIPI工程工程组合工程组合工程切斷工程切斷工程液晶封入工程液晶封入工程偏光板貼付工程偏光板貼付工程光刻光刻-LINELINE受入洗淨受入洗淨塗佈機塗佈機預乾爐預乾爐露光機露光機顯像裝置顯像裝置後乾爐後乾爐蝕刻裝置蝕刻裝置剝離裝置剝離裝置短路檢查機短路檢查機光刻主要工艺参数要求n曝光工位洁净度:百级n光刻对位精度:0.05mmn纯水电阻率:12Mn显影条件:NaOH 0
10、.5%、25n酸蚀条件:HCL.HNO3.H2O:67N、50n清洗节拍:135cm/min光刻工艺主要失效分析n短路n断路n针孔TOPTOP(絕絕緣膜)緣膜)LINELINEPIPI(配向膜)配向膜)LINELINETOP/PI主要工艺参数要求n涂覆工位洁净度:百级n涂覆精度要求:TOP 750100 PI(STN)680100 (TN)1080100n固化温度:TOP 300 PI 250 n固化节拍:60SPI涂覆示意图PI滴 滴液器DOCTOR辊转数ANILOX辊转数版辊APR版玻璃平台摩擦主要工艺参数要求n摩擦角度:依产品视向及排版方向确定n摩擦辊转速:1000r/minn摩擦辊移动
11、速度:80mm/sn摩擦力矩:16kg.cm5kg.cmTOP/PI工序主要失效分析n显示不匀n取向不良n液晶畴n显示斜纹n黑白斑n开盒組組合合-LINELINE粒子分散機粒子分散機框膠乾燥爐框膠乾燥爐框膠印刷機框膠印刷機 組立機組立機 硬化燒成爐硬化燒成爐点点膠印刷機膠印刷機组合主要工艺参数要求n组合工序洁净度:百级n边框垫片与盒内垫片粒径匹配n喷粉的密度及精度n组合精度:20mn固化条件:150、60min钢丝钢丝工作台工作台喷粉枪喷粉枪SPACER喷粉示意图正常正常SPACERSPACER图片图片组合工序主要失效分析n盒厚不匀n开盒n漏液晶n图形失真n内污後段工程後段工程加壓封止加壓封止
12、液晶封入液晶封入切斷切斷 點燈測試點燈測試 偏光板貼付偏光板貼付 加壓釜加壓釜 包裝出貨包裝出貨切斷工程切斷工程n將硬化後基板依成品外形尺寸規格作切割。液晶封入工程液晶封入工程n1.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。n2.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。灌、封主要工艺参数要求n真空度:1.0*10Torrn注入时间:1120minnUV光强:50mw/cm2nUV照射时间:525sn加压压力:0.10.65kgf/cm2加壓封止機加壓封止機n1.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。n2.再以紫外線照
13、射,使封止膠產生化學反應而硬化、固定。機能點燈工程機能點燈工程n檢查LCD機能及外觀不良,如破損、龜裂、斷線、黑白點.。轻缺陷n污染、黑点、气泡n磕伤n划伤n彩虹等 重缺陷n短路n断路n开盒n偏光片贴反n电光参数不符合要求等偏光板貼付工程偏光板貼付工程n以滾輪方式將上、下偏光板貼付於面板上。面版(玻璃)偏光板滾輪加壓釜工程加壓釜工程n將貼付後面版放置加壓釜內,以大氣壓荷重及加熱,使偏光板與面版完全黏合。氣壓50 30min偏光板玻 璃加压脱气主要工艺参数要求n脱气温度:455 n脱气时间:1040minn加压压力:5 kgf/cm20.5 kgf/cm2产品包装图示後段工後段工序序主要失效分析n漏液晶n偏光片内污、气泡n屏外形损伤n包装混装液晶显示器使用的注意事项n温、湿度:常温、宽温n避免直流信号n避免紫外光直射n金属引线焊接温度、时间可靠性试验可靠性试验 n高温保存 n低温保存 n高温高湿保存 n热冲击 n其它:跌落、加电、振动等产品寿命的判定产品寿命的判定 n图象对比度下降时 n液晶的分子排列紊乱,出现难辨认的部分时 n消耗电流超初期值的两倍时 n图象出现湿润时 n液晶盒内产生气泡时(在液晶盒内化学变化产生的气泡和密封部分出现缺陷产生的气泡)n取向膜变质出现干涉色时 n偏振片或反射片剥离开时n偏振片或反射片的功能下降时 谢谢大家!
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