赵梅眉户专场:高DUTY STN液晶显示器件的制作要点

高DUTY STN液晶显示器件的制作要点

李星  2007-03-29  xingled.bokee.com

一\STN液晶的选择

       1．弯曲、展曲弹性系数之比：：K₃₃：K₁₁=1.5±0.1

       2．扭曲、展曲弹性系数之比：K₂₂：K₁₁=0.6±0.1

       3．平行与垂直介电常数之比：ε‖：ε⊥=3.5± 0.25

       4．盒厚与螺距之比：d：p=0.75

二\STN光学特性：

处理SIN光学特性的变量仅三个：△n．d；前、后偏光片角度

1．透射式STN：高对比度＞高亮度

透射式STN亮度可以用背光源调节，所以侧重提高对比度；一般在找出最大对比度的值，因各工厂的定向层处理方法及加工差异，需要试验才有较合理的配合。

对于正型STN：△n．d=0.85，前片角度30度到45度；后片55度到60度实测对比＞11.5，非选择透过率＞32%（偏光片用高效率99%）

对于负型STN：△n．d=0.8，前后片均为45度（一东一西），实测对比＞8，选择透过率＞35%

2．反射式STN：高亮度＞高对比度

       由于反射式STN在高亮度与高对比度之间选取的折衷性，对于正、负型STN，均需用不同的△n．d，结合偏光片的光学特性进行实验，由于各客户对STN基本底色的偏好，无法给定一个固定的值，实际生产中，往往牺牲一些光学特性来迎合客户底色上的需要。一般地△n．d在0.80到0.85之间，偏光片角度为45度±15度调整。

三\STN显示颜色

       典型的正对比黄模式：△n．d=0.85，前片=90度-后片=东35度或西55度。

       典型的负对比蓝模式：△n．d=0.85，前片=后片=东35度，西55度。

STN的显示颜色受盒厚的影响较严重，一般盒厚的变化需控制在2%以下，精确的盒厚也是提高驱动路数的必要条件，这些均要有好的盒厚控制工艺（粒子撒布机粘合剂固化设备）

　　STN在阀值在电压极容易产生条纹，一般条纹的出现在于：A．预倾角过低；B．扭曲角过高；C．d/p过大。但是基于以下原因，我们需要大的d/p值和高的扭曲角。

       1．d/p大则响音时间短，合厚与螺距可以有更大的误差

       2．扭曲角大，对比度高，视角宽。

       3．应用不同的PI材料制作不同的预倾角，根据路数的多少选择盒厚，再定下d/p值，

四\选择合适的PI材料。

       为了得到稳定的PI摩擦密度，实际生产上使用了高精度摩擦机，STN专用摩擦绒布，二次重复摩擦工艺。

       在液晶选择方面，小的△ε/ε⊥对于陡峭的光电曲线有利；小的K33：K11，K22：K11有助于扩大d/p范围，但降低了电光曲线的陡峭

STN的工序工艺

       STN的工序工艺基本上与TN区别不大，特别是在PI定向层制作以前的工艺是完全一样。（color STN除外）

1．定向层制作：

       A．预处理：

       STN定向对定向层的相依性比别明显，因此在光刻胶脱去后，要严格清理ITO基板，减少ITO基板上的异物影响定向层的性能。主要是清除导电离子，有机与无机，细菌，一般在水清洗后加紫外线干洗后立即涂覆即制PI导向层。对于线距小ITO层较厚的ITO基板，还有些工厂会在印制PI导向层之前，印制一层Hard Coating，以平整保护ITO层，并隔绝其他电荷向液晶层析出。

       B．印制定向层

       PI材料及其溶剂的吸水率很大程度上影响了显示器的显示性能，因些一般不允许采用重复使用过的PI印制，而溶剂方面，最好是使用PI原液。

       定向层的厚度与盒厚及偏光片的角度三者不同的关系会影响最终LCD的ITO走线底影是否严重，一般要各工厂依自己的工艺试验得出，定向层厚度公差在±100埃内较佳。

       C．PI定向层固化

       PI定向的固化温度与预倾角有一定的变化关系，为了使定向层预倾较恒定，平均稳定的加热设备是主要的保障条件。为了获取较高的预倾角，通常选用较高的固化温度，但是低的预倾角可以增大视角，通常折衷选取。

       D．定向层摩擦

       小的压入量会降低PI的预倾角，为了保持高的预倾角采用了长绒布，高的压入量和二次重复摩擦。但低的压入量和短绒绒布，可以使摩擦密度更均匀一致，视角增大。实际生产中，各工厂按自己的设备调整摩擦密度与预倾。

       角和视角关系，特别是稳定的预倾角将会对批量和各批之间的产品稳定有很大帮助。

       E．摩擦后处理

       定向层摩擦后，表面积累了大量的电荷和切削粉，这些对后续工序中的粒子撒布和液晶污染有影响。对于高档的STN产品一般采用紫外线清洗机干洗后才往后工序流动。

2．丝印边框胶：

       对边框胶的溶剂对定向层有一定的腐蚀性，对于STN产品的印刷丝网制作就要求较严格，制作完成的网一般都在UV紫外线下再过一次曝光，并清洗干净才后投入使用，使用的对边胶一般用新胶，基本上不重复使用，以免受污染。STN一般采用硅质玻璃粉与环氧树脂合剂混合，印制完预固化后厚度为10～15μm

3．粒子撒布

       STN通常要求极精确的盒厚，盒厚必须控制在2%以下的范围内，因为STN要求通过控所用的LC材料折射各向异性系数△n在0.4左右来精确控制LC盒边折射在±7nm之间。

       精确的粒子撒布均度可以减少因粉种类不同产生的附加问题，在均匀性一致的情况下，即使是PF的粉也可以制作出十分满意的盒厚。

       STN的粉密度从80到250均有，视各工厂的情况试验而定。在撒布机选择上，从对液晶污染方面考虑，首选干式的，但就均匀性和价格比来看，湿式机优势比较明显。

       比较典型的粒子密度为120/MM²，使用标准误差4%以下的塑胶粉，以5：1溶入（1：1 IPA-纯水）溶液中，用将溶剂喷洒在喷粉柜内，喷粉柜温度宜保持在50～60℃。

       4．热压

       为使印刷时的盒厚从丝印时大于10μm降至所需的盒厚，需要用0.8～1.0KG/CM²的压力作用于贴合玻璃上。

       在制作一些标准规格显示器时，堆叠在热压板间的玻璃使用了0.2MM的不锈钢窗口隔装置，使热力和压力能有效地传送到每对玻璃的环氧树脂对边区域，迅速加热到环氧树脂的固化转换温度。