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1、液晶顯示器的制造工藝流程51121P39趙成成摘要:液晶是一種高分子材料,因?yàn)槠涮厥獾奈锢?、化學(xué)特性,20世紀(jì)中葉開始被廣泛應(yīng)用在輕薄型的顯示技術(shù)上,液晶顯示器具有很高的成像質(zhì)量,而且它還具有工作電壓低,功耗低,體積小等特點(diǎn)。其發(fā)展從大致TN型到STN型再到TFT型,下面我就從液晶發(fā)展過(guò)程,依次介紹TN—LCD,STN—LCD和TFT—LCD的結(jié)構(gòu)和原理,液晶顯示器所需的原材料以及液晶顯示器的制造工藝流程。關(guān)鍵詞:LCDTN—LCDSTN—LCDTFT—LCD結(jié)構(gòu)與原理制造工藝流程目錄(一)引言(二)液晶顯示器LCD結(jié)構(gòu)與原理2、1TN—LCD2、2ST
2、N—LCD2、3TFT—LCD(三)LCD制造原材料3、1主要原材料3、2其他原材料3、3輔助原材料(四)LCD制造工藝流程4、1光刻工藝4、2取向工藝4、3制盒4、4灌晶與封盒4、5檢測(cè)一、引言:十九世紀(jì)末有一位奧地利的植物學(xué)家萊尼澤(FriedrichReinitzer),從胡蘿卜中萃取出膽固醇及許多膽固醇的衍生物,德國(guó)物理學(xué)家萊曼(O.Lehmann)使用親自設(shè)計(jì)的附有加熱裝置的偏光顯微鏡對(duì)這些脂類化合物進(jìn)行了觀察。他發(fā)現(xiàn),這類白而渾濁的液體外觀上雖然屬于液體,但卻顯示出各向異性晶體特有的雙折射性。于是萊曼將其命名為“液態(tài)晶體”,這就是“液晶”名稱
3、的由來(lái)。1963年,RCA公司的威利阿姆斯發(fā)現(xiàn)了用電刺激液晶時(shí),其透光方式會(huì)改變。5年后,同一公司的哈伊盧馬以亞小組,發(fā)明了應(yīng)用此性質(zhì)的顯示裝置。這就是LCD液晶顯示屏(LiquidCrystalDisplay)的開端。1973年,日本夏普成功發(fā)明第一臺(tái)液晶顯示電子計(jì)算器,這也是為何我們稱夏普為”液晶之父“的原因,標(biāo)志著液晶顯示技術(shù)正式進(jìn)入應(yīng)用階段。1983年天馬一期成立到現(xiàn)在,從當(dāng)初的簡(jiǎn)單的低端TN-LCD產(chǎn)品制造到現(xiàn)在的中小尺寸TFT產(chǎn)品的制造。歷盡26年天馬發(fā)展迅猛,成為了中小尺寸液晶顯示領(lǐng)域內(nèi)的佼佼者。液晶顯示器是現(xiàn)在非常普遍的顯示器。它具有體積
4、小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。LCD是基于液晶電光效應(yīng)的顯示器件。包括段顯示方式的字符段顯示器件;矩陣顯示方式的字符、圖形、圖像顯示器件;矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等。液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性,在通電時(shí)導(dǎo)通,使液晶排列變得有秩序,使光線容易通過(guò);不通電時(shí),排列則變得混亂,阻止光線通過(guò)。下面介紹三種液晶顯示器的工作原理。二、液晶顯示器LCD結(jié)構(gòu)與原理2.1TN—LCD將上下兩塊制作有透明電極的玻璃,通過(guò)四周的膠框封接后,形成一個(gè)幾微米厚的盒。在盒中注入TN型液晶材料。在通過(guò)特定工藝處理的盒中,TN型液晶的棒狀分子平行
5、地排列于上下電極之間,靠上電極的分子平行紙面排列,用“一”表示;靠下電極的分子則垂直于紙面排列,用“.”表示。而上下電極之間的分子被逐步扭曲?!耙弧本€段長(zhǎng)度變化表示扭曲角度大小變化。1、偏光片:偏光片有一個(gè)固定的偏光軸。偏光片的作用是只允許振動(dòng)方向與其偏光軸方向相同的光通過(guò),而振動(dòng)方向與偏光軸垂直的光將被其吸收。這樣,當(dāng)自然光通過(guò)液晶盒的入射偏光片(稱為起偏器)后,只剩下振動(dòng)方向與起偏器偏光軸相同的光,即成為線性偏振光。2、ITO玻璃:在平整的玻璃基板上鍍了一層氧化銦錫層。3、液晶:具有類似晶體的各向異性的液態(tài)物質(zhì)。4、取向?qū)樱阂壕Ш兄胁A瑑?nèi)側(cè)的整個(gè)顯
6、示區(qū)覆蓋著一層有機(jī)物聚酰亞胺取向薄層,這個(gè)取向?qū)咏?jīng)用毛絨布定向摩擦,在薄層上會(huì)形成數(shù)納米寬的細(xì)溝槽,從而會(huì)使長(zhǎng)棒型的液晶分子沿溝槽平行排列。而上下兩片玻璃的取向?qū)邮窍嗷ゴ怪钡?。故在液晶層中間的液晶分子是逐漸扭曲的。 入射光通過(guò)偏振方向與上電極面液晶分子排列方向相同的上偏振片(起偏器)形成偏振光。此光通過(guò)液晶層時(shí)扭轉(zhuǎn)了900。到達(dá)下偏振片(檢偏器)時(shí),偏振方向不變,偏振光通過(guò)下偏振片,并被下偏振片后方的反射板反射回來(lái)。盒呈透亮,因而我們可以看到反射板?! ‘?dāng)上下電極之間加上一定電壓后,電極部位的液晶分子在電場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)變成與上下玻璃面垂直排列,這時(shí)的液晶層
7、失去旋光性。偏振光通過(guò)液晶層沒有改變方向,與下偏振片偏振方向相差900,光被吸收,沒有光反射回來(lái),也就看不到反射板。在電極部位出現(xiàn)黑色。由此可知,根據(jù)需要制做成不同的電極,就可以實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)容的顯示?! ∑綍r(shí)液晶顯示器呈透亮背景,電極部位加電壓后,顯示黑色字、符或圖形,這種顯示稱正顯示。如將圖中下偏振片轉(zhuǎn)成與上偏振片的偏振方向一致裝配,則正好相反,平時(shí)背景呈黑色,加電壓后顯示字符部分呈透亮,這種顯示稱為負(fù)顯示。后者適用于帶背光源的彩色顯示器件。 可見,液晶顯示器一個(gè)最突出的特點(diǎn)就是其本身不發(fā)光,用電來(lái)控制對(duì)環(huán)境照明的光在顯示部位的反射(或透射)方法而實(shí)現(xiàn)
8、顯示。因此在所有的顯示器件中,它的功耗最小,每平方厘米在一微瓦以下,與低功耗的C