液晶盒制作指导书

液晶盒制作指导书西安邮电大学电子工程学院光电子技术系第一章液晶基本知识..............................................................................................................................1第二章液晶盒制作..................................................................................................................................92.1注意事项......................................................................................................................................92.2液晶盒制作流程..........................................................................................................................92.2.1总体流程.............................................................................................................................92.2.2具体操作工艺...................................................................................................................102.3设备和材料................................................................................................................................17附录AMCJ-12台式半自动摩擦机..................................................................................................21附录BXP-500E/500Z偏光显微镜.............................................................................................27附录CLAURELL旋转涂布机...............................................................................................................31附录D液晶灌注机.................................................................................................................................36附录E紫外固化炉..................................................................................................................................411第一章液晶基本知识液晶是一种高分子材料，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。人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶。液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生，它们可以流动，又拥有结晶的光学性质。液晶的定义，现在已放宽而囊括了在某一温度范围可以是现液晶相，在较低温度为正常结晶之物质。而液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。同时具有两种物质的液晶，是以分子间力量组合的，它们的特殊光学性质，又对电磁场敏感，极有实用价值。液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。一些有机化合物和高分子聚合物，在一定温度或浓度的溶液中，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，这就是液晶。液晶光电效应受温度条件控制的液晶称为热致液晶；溶致液晶则受控于浓度条件。显示用液晶一般是低分子热致液晶。根据液晶会变色的特点，人们利用它来指示温度、报警毒气等。例如，液晶能随着温度的变化，使颜色从红变绿、蓝。这样可以指示出某个实验中的温度。液晶遇上氯化氢、氢氰酸之类的有毒气体，也会变色。在化工厂，人们把液晶片挂在墙上，一旦有微量毒气逸出，液晶变色了，就提醒人们赶紧去检查、补漏。液晶种类很多，通常按液晶分子的中心桥键和环的特征进行分类。目前已合成了1万多种液晶材料，其中常用的液晶显示材料有上千种，主要有联苯液晶、苯基环己烷液晶及酯类液晶等。液晶显示材料具有明显的优点：驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的液晶显示器，便于携带等。物理特性当通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。从技术上简单地说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶。当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。大多数液晶都属于有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面，液晶分子会顺着槽排列，所以假如那些槽非常平行，则各分子也是完全平行的。液晶是一种介于晶体状态和液态状态之间的中间物质。它兼有液体和晶体的某些特点，表现出一些独特的性质。主要分类;近晶相（smectic）例如：对氧化偶氮苯甲醚：CH3OC6H4(NO)=NC6H4OCH3向列相（nematic）例如：油酸铵CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONH4胆甾相（cholesteric）例如：苯甲酸胆甾酶酯：C6H5COOC27H45近晶相：近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一类。这类液晶中，棒状分子依靠所含官能团提供的垂直于分子的长轴方向的强有力的相互作用，互相平等排列成层状结构，分子的长轴垂直于层片平面。在层内，分子排列保持着大量二给固体有序性，但是这些层片又不是严格刚性的，分子可以在本层内活动，但不能来往于各层之间，结果这类柔性的二维分子薄片之间可以相互滑动，而垂直于层片方向的流动刚要困难。因些，近晶型液晶一般在各个方向都是非常粘滞的。向列相：向列相是最简单的液晶相，此类液晶的棒状分子之间只是互相平等排列。但它们的重心排列是无序的，在外力作用下发生流动，很容易沿流动方向取向，并且互相穿越。因此，此类型液晶具有相当大的流动性。向列相液晶又分为单轴向列相液晶和双轴向列相液晶。胆甾相：在这类液晶中，长形分子是扁平的，依靠端基的相互作用，彼此平等排列成层状，但是他们的长轴是在层片平面上的，层内分子与向列型相似，而相邻两层间，分子长轴的取向，由于伸出层片平面外的光学活性基团的作用，依次规则地扭转一定角度，层层累加而形成螺旋面结构。3使用方法:液晶在使用前要充分搅拌后才能灌注使用，添加固体手性剂的液晶，要加热到摄氏六十度，再快速冷却到室温并充分搅拌。而且在使用过程中不能静置时间过长。特别是低阀值电压液晶，由于低阈值电压液晶具有这些不同的特性，因此在使用这些液晶时应该注意以下方面：液晶在使用前应充分搅拌，调配好的液晶应立即投入生产使用，尽量缩短静置存放时间，避免层析现象产生。调配好的液晶要加盖遮光存入，并且尽量在一个班次（八小时）内使用完，用不完的液晶需要回收搅拌后重测电压再用。一般随着时间延长，驱动电压会增加。液晶从原厂瓶取用后，原厂瓶要及时封盖遮光保存，减少敞开暴露在空气中的时间一般暴露在空气中的时间过长，会增大液晶的漏电流。灌低阈值电压的液晶显示片空盒最好是从PI固烤到灌液晶工序间，流存生产时间在二十四小时之内的空盒，灌液作业时一般使用比较低的灌注速度。低阈值电压液晶在封口时一定要加盖合适的遮光罩，并且在整个灌液晶期间除了封口胶固化期间外，要尽量远离紫外线源。否则会在靠近紫外线的地方出现错向和阀值电压增大的现象。液晶是有机高分子物质，很容易在各种溶剂中溶解或与其它化学品产生反应，液晶本身也是一种很好的溶剂，所以在使用和存放过程中要尽量远离其它化学品。透射和反射显示LCD可透射显示，也可反射显示，决定于它的光源放哪里。透射型LCD由一个屏幕背后的光源照亮，而观看则在屏幕另一边(前面)。这种类型的LCD多用在需高亮度显示的应用中，例如电脑显示器、PDA和手机中。用于照亮LCD的照明设备的功耗往往高于LCD本身。反射型LCD，常见于电子钟表和计算机中，（有时候）由后面的散射的反射面将外部的光反射回来照亮屏幕。这种类型的LCD具有较高的对比度，因为光线要经过液晶两次，所以被削减了两次。不使用照明设备明显降低了功耗，因此使用电池的设备电池使用更久。因为小型的反射型LCD功耗非常低，以至于光电池就足以给它供电，因此常用于袖珍型计算器。液晶面板主要生产厂家：京东方、上广电和龙腾；台达、三星、索尼、TCL、宏基、华硕日本：夏普，东芝，三菱韩国：三星，LG,现代台湾：AUO友达，CMO奇美，中华映管，Innolux群创光电，（在大陆都有工厂，前三个在大陆只有模组厂，群创光电在大陆有Cell厂，模组厂，刚刚又组建了Array厂，深超光电）,大陆：上光电，京东方，深圳天马，比亚迪，北方彩晶等。液晶面板目前市场上的液晶显示器大都属于TFT液晶面板，世界上拥有面板制作的核心技术并能大规模生产面板的厂家并不多，比较有名的有SHARP（夏普）、SANYO（三洋）、三星、LG-Philips、台湾的友达等，绝大多数其他厂家都是买它们的面板回来组装的。然而这些面板也有档次之分，目前分为三个级别：来自日本的三洋、夏普属于一级，夏普是“液晶之父”，多数被采用在高端的产品上，自然价格也是最贵的了；来自韩国的三星、LG-Philips属于二级，多数使用在三星、LG、Philips的显示器上面；台湾的友达等则属于第三级。液晶显示器参数解释对比度明暗之间的亮度差称作对比度，随着对比度的提高，显示器还原的色彩也就越鲜艳，画面色彩的层次感更加分明，色阶过渡更细腻。液晶板使用的很多部件对对比度都有一定影响，比如控制IC、彩色滤光片甚至定向膜等。只有一个适宜的对比度才能令液晶显示器呈现出理想的灰阶、色阶，从而实现饱满、丰富的影象效果。人眼可以接受的对比度一般在250：1左右，日常使用的经验告诉我们，在绝大多数的情况下，对比度能够达到350:1就能够让人十分满意了。而CRT显示器可以轻易的达到500：1甚至更高。不过随着技术的进步，现在也推出了一些高对比度的液晶，如MAYA的V500已经达到了500：1。目前普及型液晶的对比度基本上都在300：1以上。由于对比度很难通过仪器准确测量，所以挑的时候还是要自己亲自去看，自己觉得舒服了就可以了。亮度5亮度越高，图象的显示效果就越清晰，所能看到的细节就越多。普及型液晶的亮度一般都在250cd/㎡（流明），低于这个亮度的显示器就惨不忍睹了，亮度也需要我们亲自去看了才能知道。比如去用CS或其他游戏中一些较暗的场景去测试，一看便知好坏。灯管液晶是一种介于固态与液态之间的物质，所以液晶本身是不能发光的，需要额外的发光源才行。最早的液晶显