液晶盒制作指导书

word液晶盒制作指导书邮电大学电子工程学院光电子技术系第一章液晶根本知识1第二章液晶盒制作92.1须知事项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26附录CLAURELL旋转涂布机30附录D液晶灌注机35附录E紫外固化炉4051 / 53第一章 液晶根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预、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；溶致液晶如此受控于浓度条件。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展分类。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、苯基环己烷液晶与酯类液晶等。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、本钱低廉、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如此状，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，所以假设那些槽非常平行，如此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，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，依次规如此地扭转一定角度，层层累加而形成螺旋面结构。 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，防止层析现象产生。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，原厂瓶要与时封盖遮光保存，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的空盒，灌液作业时一般使用比拟低的灌注速度。低阈值电压液晶在封口时一定要加盖适宜的遮光罩，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。否如此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响，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，而观看如此在屏幕另一边(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具有较高的比照度，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、华硕日本：夏普，东芝，三菱 韩国：三星，LG,现代 ：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，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，比拟有名的有SHARP夏普、SANYO三洋、三星、LG-Philips、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；的友达等如此属于第三级。 液晶显示器参数解释比照度 明暗之间的亮度差称作比照度，随着比照度的提高，显示器复原的色彩也就越鲜艳，画面色彩的层次感更加清楚，色阶过渡更细腻。液晶板使用的很多部件对比照度都有一定影响，比如控制IC、彩色滤光片甚至定向膜等。只有一个适宜的比照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。人眼可以承受的比照度一般在250：1左右，日常使用的经验告诉我们，在绝大多数的情况下，比照度能够达到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比照度的液晶，如MAYA的V500已经达到了500：1。目前普与型液晶的比照度根本上都在300：1以上。由于比照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 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。普与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。最早的液晶显示器只有上下两个灯管，开展到现在，普与型的最低也是四灯，高端的是六灯。四灯设计分为三种：一种是四个边各有一个灯管，一种是由上到下平行排列四个灯管，还有一种是两灯变相产生的，它的设计是将灯管作成“U型排列。 六灯管设计实际使用的是三根灯管，厂商将三根灯管都弯成“U型，然后平行放置，所以就看起来好似由六根灯管做成似的。灯管的排列会影响屏幕的明暗均匀，所以大家购置时一定要搞清楚灯管的排列。 响应时间 响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反响速度，也就是液晶由暗转亮或者是由亮转暗的反响时间,通常都是以毫秒ms来计算。响应时间一般来说分为两个局部-Rising上升时间和Falling下降时间，而我们所说的响应时间指的就是两者之和。根本上响应时间越小越好。响应时间越小，用户在看移动的画面时就不会出现类似残影或者拖沓的痕迹。因为按照人眼的生理特点，响应时间如果超过40毫秒10004025帧/秒，就会出现运动图像的迟滞现象。目前市场上响应时间最低的承受围是30ms，这也是现在的液晶显示器较多的标识。即便是30ms10003033.3帧/秒也会出现拖尾现象，只是目前这还是一个普遍的参数，一些更好的面板可以达到25ms或20ms，甚至更高的16ms10001662.5帧/秒。有一些商家在广告中只写出了上升时间，当人们看到如此低的数值时，也顾不与它是什么了，所以一定要看清所标数值的名称是什么。 坏点 液晶面板是由众多的显示点组成，靠每个显示点上的液晶材料在电信号控制下改变光的折射率成像的。在1024768分辨率下，一个液晶板就有786432个显示点，如此多的点很难完全保证没有坏点。如果将有坏点的液晶板全部报废，那就要消耗巨大的本钱，因此生产厂商一般避开坏点来分割液晶板。把没有坏点或者极少坏点的液晶板以较高价卖给知名品牌整机生产厂商，而那些坏点数目比拟多的液晶板如此一般以低价卖给小厂商生产成廉价整机，以低价策略到市场倾销。由于全球各地对坏点定义等级的标准不同，也就出现了同样为A级的产品，而坏点的数量却相差很多，例如日本标准是以3个坏点以下为A级合格、韩国标准是以5个坏点以下为A级合格、而标准如此以8个坏点以下为A级合格。此时，我们就要看清楚液晶面板的产地再来判断它的等级能告诉我们什么了。 厂商在广告中可能会告诉我们，他们的产品是“三个坏点、“无亮点、“无暗点、“无坏点。这些都说明了什么呢？ 先来看“三个坏点，坏点控制在三个以应该是比拟好的，这里的“坏点包括没有响应的“暗点和一直发亮的“亮点，我们还是要以等级作为参考，才能知道应该出现几个坏点算是正常。 当我们看到“无亮点时先别高兴的太早，这说明可能会出现等级标准以的暗点，“无暗点所表示的意义也是如此。而“无坏点如此是最高的等级了，这个就什么也不说了，发现一个就去找商家换去，甭管是亮点还是暗点。还有坏点出现的位置也要注意，同样数量的坏点出现的位置不同，也是影响等级的标准，我们总不希望在屏幕的中央出现一个永远不亮的或永远发亮的点点吧，如果在边角还是可以忍受的。 分辨率 分辨率是指单位面积显示像素的数量。液晶面板的显示就好象排列好的一个个小门来让光通过，液晶屏所能表现的像素便是由单位面积上的“小门的数量来决定的，这就决定了液晶显示器的物理分辨率是固定不变的，但是在我们日常生活中不可能永远都是使用着同一个分辨率的。对于CRT显示器而言，只要调整电子束的偏转电压，就可以改变不同的分辨率。但是在液晶显示器里面实现起来就复杂得多了，必须要通过运算来模拟出显示效果，实际上的分辨率是没有改变的。由于并不是所有的像素同时放大例如：从800x600分辨率到1024x768分辨率放大倍数为1.28，这就存在着缩放误差。当液晶显示器使用在非标准分辨率时，文本显示效果就会变差，文字的边缘就会被虚化。买液晶的时候千万不要只顾着看亮度比照度，而忘了看它的物理分辨率。 可视角度 液晶的可视角度确实也是一个让人头疼的问题，当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后，输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的，所以从某一个较大的角度观看液晶显示器时，便不能看到原本的颜色，甚至只能看到全白或全黑。为了解决这个问题，制造厂商们也着手开发广角技术，到目前为止有三种比拟流行的技术，分别是：TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING和MVA(MULTI-DOMAINVERTICALalignMENT)。 首先是TNFILM技术，这项技术就是在原有的根底上，增加一层广视角补偿膜。这层补偿膜可以将可视角度增加到150度左右，是一种简单易行的方法，在液晶显示器量的应用。不过这种技术并不能改善比照度和响应时间等性能，也许对厂商而言，TN+FILM并不是最优的解决方案，但它确实是最廉价的解决方法，所以大多数台厂都用这种方法打造15寸液晶显示器。 IPS(IN-PLANE -SWITCHING，板切换技术，它号称可以让上下左右可视角度达到更大的170度。有优点，也会有缺点，IPS技术虽然增大了可视角度，但采用两个电极驱动液晶分子，需要消耗更大的电量，这会让液晶显示器的功耗增大。此外致命的是，这种方式驱动液晶分子的响应时间会比拟慢。MVA(MULTI-DOMAINVERTICALalignMENT，多区域垂直排列技术，原理是增加突出物来形成多个可视区域。液晶分子在静态的时候并不是完全垂直排列，在施加电压后液晶分子成水平排列，这样光便可以通过各层。MVA技术将可视角度提高到160度以上，并且提供比IPS和TN+FILM更短的响应时间。这项技术是富士通公司开发的，目前奇美在大陆奇丽是奇美的子公司和友达获得授权使用此技术。除了上面三种广视角技术外，还有液晶之父SHARP独家的ASV技术，韩国SAMSUNG的一种变形MVA技术“PVA，以与韩国现代HYDIS的IPS的变形“FFS等技术。可视围分为平行可视围和垂直可视围，水平可视围是以液晶的垂直中轴线为中心，向左和向右移动，可以清楚看到影像的围。垂直可视围是以显示屏的平行中轴线为中心，向上和向下移动，可以清楚看到影像的围。可视角度以“度为单位，目前比拟常用的标注形式是直接标出总水平、垂直围，如：150/120度，目前最低的可视角度为120/100度水平/垂直，低于这个值如此不能承受，最好能达到150/120度以上。 其他 液晶显示器还有其他的一些的参数，例如重量，边框宽度，是否附带音箱，视频接口，DVI接口，是否可以旋转等等，这些个性化的设计都是需要用户根据自己的需求来挑选的。 第二章 液晶盒制作2.1 须知事项1. 防火安全 真确使用各种电源，人走后需要关闭电源开关。2. 进入实验室要换鞋，衣，带上工作帽，要洗手和注意个人卫生。3. 工作期间不要摸头发，拍衣服等，这些小动作会产生细小的尘埃从而污染产品。4. 不要直接对着ITO玻璃呼吸，咳嗽，工作时需要戴手套和口罩。5. 不许把食物等其他物品带入实验室。6. 注意保持实验室的干净，卫生，不要大声喧哗，尽可能保持安静。2.2 液晶盒制作流程2.2.1 总体流程工业生产流程图：实验室流程图2.2.2 具体操作工艺原理液晶盒是由两片玻璃经过清洗处理，电极图案定义，涂布配向液，烘烤加热硬化，再经毛绒布定向摩擦，配向完成后再将液晶盒部份胶封起来，随后灌入液晶分子，其液晶盒的厚度约是5-10m，我们所采用的玻璃厚度是1.1mm，在两片玻璃中间的縫隙约为几个微米(m)。下面将依次說明液晶盒的制作过程与在制作过程的条件。(A) 玻璃切割 以玻璃刀将ITO玻璃基板切割成为尺寸约3cm3cm数块，并整齐摆放在盘中。须知事项： 1. 操作时要戴手套，绝对不能用手碰玻璃封口。2. 要轻拿轻放。(B) 玻璃清洗与枯燥 实验中所用的玻璃基板使用大小尺寸为33cm，厚度约为1.1mm，外表镀有导电层(ITO)。流程： 测导电层甲苯丙酮无水乙醇去离子水甩干烘干在盘子中放上无尘纸，进展电导层测试，导电面向上，所有操作都是针对导电面进展的。如下是超声波清洗玻璃基板的步骤。步骤一：以氮气吹去外表灰尘与杂质。步骤二：去离子水静泡3分钟。步骤三：丙酮震洗3分钟去离子水清洗氮气吹。步骤四：甲醇震洗3分钟去离子水清洗氮气吹。步骤五：去离子水震洗3分钟氮气吹。步骤六：放入烤箱中以100C预烤30分钟。须知事项：1. 有机溶剂必须放在阴凉的地方，不要靠近明火，因为它们的闪点都很低。2. 有机溶剂易于挥发，有一定毒性，尽可能不要接触皮肤或吸入体。3. 假设不慎着火，不能用水而应该用灭火器进展灭火。4.废弃丙酮须集中回收。5.为防止在玻璃上下水纹，玻璃自溶液中取出时，应小心缓慢取出，无法防止水纹，可在割玻璃时，可将长边加长，生成水纹的部份可防止影响到液晶样品的制作。(C) 电极图案设计将清洗完毕的ITO玻璃，以旋转涂布法，涂布光阻到玻璃上，放至烘箱中以100C软烤10分钟后，以光罩(自已定义的的图案)对准后，置于UV曝光机下方，以130W的功率，曝光1min后，取出ITO玻璃并放入显影剂中，搖晃试片至顯影完成并清楚看到图案，随后将已经曝光完成的ITO玻璃，再放至烘箱中以120C，硬烤20min，硬烤完成后，以盐酸(HCl)与水混合成30%的HCl水溶液，并配合超音波振荡器，振荡5分钟后，取出试片后以去离子水沖殘餘的HCl水溶液。最后将蝕刻完成的ITO玻璃清洗完成2后，即进展配向液的涂布。电极图案的定义流程，如图。电极图案定义流程(D) 配向膜涂布技术与定向摩擦技术等玻璃干了以后，用氮气枪和拭镜纸将玻璃处理干净，尤其是有ITO的那面。再放入自旋涂布机，滴上约五至六滴PI于玻璃中央，调整转速，抽真空，启动机器，使PI均匀散布于玻璃上。第一转：以1000rpm转15秒第二转：以2500rpm转25秒烘烤将玻璃烤干，不同显示器的制程有不同的烘烤温度，将其余的剩余杂质去掉，并且让配向膜能夠硬化，可以采用分步骤：软烤5分钟60，硬烤60分钟200。烤完后，可看到一层淡淡的色泽。1涂布配向膜我们配向的方法是使用快速旋转涂布成膜法，使用旋转涂布机的高速旋转，使配向膜在玻璃基板上能夠均匀散布。我们使用的配向液是聚亞醯胺型(Polyimide, PI)，涂布均匀后加热除去溶剂即是聚亞胺型高分子。要涂布均匀而且又不会污染到玻璃基板的另一面，在滴配向液时是须要有技巧的，我们以滴管先滴一点在基板的中心与四周，再把四周多余的配向液吸走，让中心留有一点配向液，而四周只是先沾过而已，然后在分別以第一转、第二转不同的上下转速旋转，达到旋转涂布均匀的效果。配向液旋转涂布示意图旋转涂布的转速设定：第一转：以1000rpm转20sec第二转：以2500rpm转25sec当旋转涂布完成后，再用烘烤加热的方式，将其余参杂的溶剂去除，并且让配向膜能夠硬化，烘烤的溫度先以100C預烤10分钟后经过定向磨擦后，以200C硬烤60分钟，一般的配向膜的厚度约数百个。经过我们屡次的观察發现，假设是配向膜比較均匀时，经过加热硬化后玻璃基板上的配向膜應該是呈现同一颜色，并且沒有任何的斑点，假设是在一般的光学显微镜下观察也可看到配向膜分子均匀的散布在玻璃基板上。须知事项：1.取向剂要保存在低温下，一般在-20，常温下易变质2.配液应先从低温下拿出，放在常温下进展配置，要在真空下进展3.在真空下进展操作，不能有灰尘，湿度不能太大3.定向磨擦摩擦配向可以采用长纤维绒布同向摩擦PI膜不能反向，形成液晶取向膜。液晶盒灌入液晶后，为呈现有效的光电特性液晶分子必需在宏观尺度內呈现有序之排列状态，所以须要配向膜，经加热硬化后，定向摩擦后使配向膜分子有延伸性，在灌入液晶分子能夠让液晶分子有微量傾斜的預傾角。目前已有数种外表处理技术成功的用于液晶元件之制作，有分接触式定向磨擦与非接触式，一般可用接触式定向摩擦之高分子薄膜和外表活性分子层，或是斜向蒸镀之氧化硅薄膜等来达成預傾角的效果，我们的制作液晶盒过程也是采用Rubbing的方式。Rubbing机操作說明：在实際操作机器中，将已经涂布上配向膜的玻璃基板固定于机器的移动平台上，接着把毛绒布贴附于滾筒(Roller)面上，必需贴的非常的平順且结实，因为在高速摩擦旋转经过基板时，假设毛绒布沒有非常平順会使Rubbing沒有达到預定的结果，或是在磨擦时毛绒布破壞配向膜，接着调整Roller的转速与平台前进平移的速度以与滾筒的下压量，以进展定向磨擦。Rubbing机实际制程时：预倾角的大小由以下几点決定：(1.) 配向液本身分子结构。(2.) 液晶种类。(3.) 配向液加热与硬化时间。(4.) 定向磨擦强度。(5.) 烘烤时间有关。(6.) 在定向摩擦后须均匀噴灑间隙子(spacer)在涂布有配向膜的外表上。 用双面胶将玻璃粘贴在转台上，以500转/每分钟进展摩擦，上下两个面的摩擦方向要垂直。须知事项： 摩擦深度要适度，预倾角 取向效果检验 在2片摩擦好的玻璃间滴入液晶后，贴合后玻璃中间有液晶的地方为黑色4间隙子(spacer)配置在间隙子(spacer)配置中，隔离层散布的密度對玻璃基板在压合时提高均匀度是重要項目，分散密度高的话，便可获得比拟均匀的液晶盒厚度(cellgap)，分散密度低的话，便无法得到均匀的液晶盒厚度，而且還有可能会造成漏光的现象。隔离层散布有分为湿式与干式两种，湿式是将间隙子(spacer)参加溶剂(易挥发性溶剂，如甲醇、乙醇)中，在散布于基板上，湿式较容易控制分散密度，但是容易受到使用溶剂的影响，因此所选用的溶剂是十分重要。干式散布spacer是将spacer放入一小空箱中，然后以氮气或者其他惰性气体混合spacer喷出于空箱中，让spacer在空箱中飘浮，等spacer慢慢掉落在玻璃基板上，我们的在实习中是采用湿式的方式，溶剂如此选用酒精。注意要轻拿轻放！5封装技术与原理间隙子(spacer)配置后，接着就要组装压合玻璃基板，在组装时要考虑两片玻璃基板磨擦的方向，两片基板组装起来磨擦方向有几种不一样，如同方向0垂直90、270和平行方向180，组装不同方也有不同的区分，如90是TN型，180到270是STN型。将已完成定向磨擦的共同电极与图案电极的ITO玻璃其中一片，以UV胶涂布形的边框，并将共同电极与图案电极以定向磨擦方向为基准，呈九十度互相贴合平整，并以UV光固化。组装后上胶压合，這是我们的制程中重要的部份，假设是压合不均匀，在灌入液晶后，使用检光片观察会有不同颜色或是条纹出现，我们在试过许多压合方式，让液晶盒能夠使两片基板完全平行，假设压合的均匀使液晶能夠均匀的分布在液晶盒內。图四为组装与点胶示意图。（a） 空白ITO玻璃示意图b框胶点胶示意图c组装完成图用框口胶将液晶盒3边进展封口，在100温度下固化1小时。5灌注液晶：压合组装后等胶完全硬化，在以滴管灌注灌注液晶，将液晶盒放至定点，以滴管吸取液晶，滴于样品盒未封住的缺口，利用重力与毛细现象，使液晶均匀流入样品盒中，不产生空气气泡滯留于样品盒中，如图五所示。液晶灌注示意图须知事项：先抽真空，同时适当对液晶槽进展加温，以便液晶的注入，同时要把注入孔与吸满液晶的海绵对齐，再注入惰性气体进展加压。灌注前清理封口空盒插槽置入真空室抽真空灌液晶充气滞留处理封口多余液晶6.封口点封口胶紫外光照射通常小于15秒刮胶清洗。7元件光电检测封口测试：灌注完LC后，用UV胶把缺口封起来，等UV胶固化后即完成制作液晶盒。检查液晶分布厚度是否均匀：我们利用偏光片原理，垂直光穿透，水平光隔离，所以把偏光片放在液晶盒二侧旋转。情況1：当两片偏光片成垂直排列时，如此亮度最暗，假设为平行，如此亮度最亮，假设是液晶盒厚度均匀，液晶盒在偏光片旋转时会看到液晶随着亮度强弱在改变颜色，由于实验中所使用的液晶盒的配向层的排列方式为正交方向(TN型)，假设上下偏光片的排列方向与配向层的排列方式一样，皆为正交方向时，如此从偏光片方向，看到液晶盒的亮度为最亮(未加偏压时)，假设加偏压后，如此会变暗，假设偏光片向排列方向为平行排列，如此液晶盒的亮度如此会变暗(未加偏压时)，假设加偏压后，如此会变亮。情況2：假设是液晶盒厚度不均匀时，整个液晶盒內的液晶颜色会有所不同或是有条纹产生。当上下基板距离不均匀时，但未接触,为何产生同心圆现像(即牛顿圈或称彩虹圈)，由于反射光与入射光干预而产生牛顿环，假设入射光线是连续谱线而光程差又在可见光围內自然会产生干预，会形成彩虹圈表示你的薄膜厚度不一致或间距会变化這是反映二玻璃的厚度不匀，假设玻璃厚度一致(均匀)如此可以借由干预让光完全通过或完全反射，即可消除牛顿环。在实际的解決方法，如此要针对压合过程步骤，压合力量大小，间隙子(Spacer)分布情況，以上因素皆须掌握，以得到最优制程，来減少牛顿环数量与环数。补充說明：在业界上称此现像为muro。制备完成后的液晶盒的结构示意图，如图六。情況3：当偏光片贴于液晶盒上旋转时，由于液晶本身具有双折射特性，故可将液晶视为非等向性晶体。非等向性晶体，即具有长短轴的特性，长短轴的方向各自具不同的光学特性。而旋转偏光片时，与液晶盒內的液晶交互作用，产生了不同的光程差，所以会看到不同颜色的变化。液晶盒结构示意图电测 主要通过加交流电进展。8贴片 用乙醇把液晶屏擦洗干净，撕掉偏光片保护膜贴上，要注意动作要轻，防止划伤玻璃，擦干净玻璃。9.引线连接制作流程图：2.3 设备和材料1.实验设备仪器：液晶灌注机、超声波清洗机、烘箱、旋转涂布机、紫外固化炉、玻璃切割刀、电子称、氮气枪、摩擦机。2.实验材料：配向液PI、液晶、UV胶、ITO玻璃、spacer(间隔物)、偏光片、橡胶手套、无尘纸、框口胶、盐酸、氢氧化钠、乙醇、丙酮、甲醇。3.须知事项3.1 液晶液晶的配置 液晶的配置加热到清亮点搅拌10-30分钟待灌注使用。 液晶的保存 A 密闭，避光B 配置时所使用的容器和工具用丙酮清洗C 配置好液晶要做标记D 剩余的液晶放入专用容器中3.2 偏光片 保存温度： 温度2015，湿度 65%20%不能摩擦，弯曲，冲击偏光片。不能用手摸。3.3PI液在天平上配比后不断搅拌后使用工艺流程： 配液涂覆预固化固化摩擦PI液在常温下不稳定，易分解，应在0以下保存，长期不用在-15以下存放。PI液在常温下配置。配液时保持容器干净。PI液有一定毒性，不能沾在皮肤上，不能随便排放。3.4 框口胶流程：擦封口液晶点框口胶冷却紫外固化照射。框口胶应密闭保存，防止光照固化。应在10以下保存。框口胶有毒，操作时必须戴手套，如果沾在皮肤上，用碳酸水洗干净。3.5 光刻胶光刻胶应密闭保存，外面应有黑色遮光袋。光刻胶配置时在红灯或黄灯下进展。3.6 丙酮无色透明易流动液体，有芳香气味，极易挥发。健康危害：急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，出现乏力、恶心、头痛、头晕、易激动。重者发生呕吐、气急、痉挛，甚至昏迷。对眼、鼻、喉有刺激性。口服后，先有口唇、咽喉有烧灼感，后出现口干、呕吐、昏迷、酸中毒和酮症。 慢性影响：长期接触该品出现眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏力、易激动等。皮肤长期反复接触可致皮炎。 燃爆危险：该品极度易燃，具刺激性。皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进展人工呼吸。食入：饮足量温水，催吐。操作须知事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具半面罩，戴安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。防止与氧化剂、复原剂、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装与容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材与泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存须知事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过26。保持容器密封。应与氧化剂、复原剂、碱类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和适宜的收容材料。3.7甲醇无色澄清液体，有刺激性气味。微有乙醇样气味，易挥发，易流动，燃烧时无烟有蓝色火焰，能与水、醇、醚等有机溶剂互溶，能与多种化合物形成共沸混合物，能与多种化合物形成溶剂混溶，溶解性能优于乙醇，能溶解多种无机盐类，如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。易燃，蒸气能与空气形成爆炸极限6.0%-36.5%体积。有毒，一般误饮15ml可致眼睛失明，溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。操作须知事项：密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具半面罩，戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。防止与氧化剂、酸类、碱金属接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。配备相应品种和数量的消防器材与泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 储存须知事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱金属等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和适宜的收容材料。3.8无水乙醇无色澄清液体。有灼烧味。易流动。极易从空气中吸收水分，能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂混溶。能与水形成共沸混合物(含水4.43%)，共沸点78.15。相对密度(d204)0.789。熔点-114.1。沸点78.5。折光率(n20D)1.361。闪点(闭杯)13。易燃。蒸气与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限3.5%18.0%(体积)用于简单制作cell盒的步骤与实验仪器制作液晶样品为了研究液晶的特性，我们需要制作一片灌有液晶晶胞可方便使用的样品。步骤：1.切玻璃使用玻璃切割刀将ITO玻璃切成设想尺寸大小的正方形。2.洗玻璃将切好的玻璃放入浓度为5的清洁剂TFD4的烧杯中，再放入超声清洗机里面清洗15分钟左右，接着用牙刷刷干净后，再改用去离子水清洗5分钟。3.涂配向膜PI等玻璃干了以后，用氮气枪和拭镜纸将玻璃处理干净，尤其是有ITO的那面。再放入自旋涂布机，滴上约五至六滴PI于玻璃中央，调整转速【转数：1000 (10秒)4000 (20秒)1000 (10秒)， 要先尝试数次调整至最优设定】，抽真空，启动机器，使PI均匀散布于玻璃上。4.烘烤将玻璃烤干，不同显示器的制程有不同的烘烤温度，可以采用分步骤：软烤15分钟80，硬烤60分钟220。烤完后，可看到一层淡淡的色泽。5.摩擦配向可以采用长纤维绒布同向摩擦PI膜不能反向，形成液晶取向膜。6.洒球/封胶可以使用垫片尺寸自行掌握，但不能太厚，否如此液晶分子响应时间缓慢，和快速封口胶水主要是常温下就能胶合7.灌液晶使用针筒吸取E7液晶由样品上方接缝处注入，利用毛细现象与重力使之完全均匀分布于样品部。综上所述，整个过程需要设备如下：主要设备规格型号数量单价产地备注液晶器件参数综合测试仪LCT5016C1未知某某测试使用ITO玻璃某某市力合已镀ITO玻璃刀1切割玻璃三角尺切割玻璃超声波清洗机 1清洗玻璃去离子水假设干二次蒸馏水旋转涂布机1涂PI膜PI试剂雄风石油化工行耗材取向膜层烘箱1烘玻璃摩擦布耗材摩擦取向垫片，封口胶针管1灌注液晶偏光显微镜 1观察液晶形态附录AMCJ-12台式半自动摩擦机一、使用安全与须知事项1.1操作须知事项1.无论手动或自动，在实施摩擦之前，都必须首先按下吸盘按钮，并核实工件确实已结实的吸附在吸盘上。2.开机前必须认真检查给电、给气是否正常，任缺一项都不得打开启动按钮。3.摩擦机工作前，必须放下防护罩，工作完毕前不得打开防护罩。4.管路连接时，不要用生料带，可以用密封油三合一 TB1401Loctite601)5.装缷摩擦滚时，应轻缓释放弹簧，不得将托滚扳手突然放开，以免造成摩擦滚受力变形。1.2 接地说明：设备，真空泵电机要求进展接地操作，故此，须由技术人员从机壳引出一根线，与地线相连接。1.3安装要求：本设备根据生产的产品的工艺要求，应安装在洁净的室，室需备有两相电源，电源电压波动不大于10%，并调整好平整度，搬运要平稳，以免影响设备外观，破坏设备精度，空气的湿度不大于75%。1.4安装程序开箱后按照装箱单清点，检查主机备件与各种文件资料等是否齐全。本设备电源为两相电源，电压220V50HZ,要求电压波动不大于10%，总功率0.45KW，空气的湿度不大于75%。1.5安装过程：1. 设备安装前，首先用水准仪调平准备安放的设备,设备放好后，调节底部的支脚进展调平。2. 按照气路图接头气路，接头不得有漏气。3. 连接外接电源和设备电源线，检查无误后，接通总电源。4. 由技术人员从机壳引出一根线，与工作地连接。5. 检查各连接点有无松动，清洁真空吸盘明确。6. 安装完后，认真检查电，气路连接，确认无误后，进展整机联调。1.6调整程序1. 打开真空泵，按下真空吸盘按钮，检查吸盘有无吸附能力。2. 切换到手动状态，分别调节进给速度，进给前进，进给后退，旋转速度，旋转正，反向。3. 切换到自动状态，调节各参数，按下启动按钮。4. 手动状态时，需先按下真空吸盘按钮，否如此不允许进展摩擦。二、设备概述本产品适用在ITO基片的PI膜上用定向摩擦的方法在明确形成一致的微细沟痕的专用设备。MCJ-12半自动摩擦机 MCJ 表示摩擦机 12：摩擦直径(cm)本设备为台式，半自动，具有体积小，能耗低，操作灵活等优点。外形尺寸：450680570mm，总重量KG，本设备电源为两相电源，电压220V50HZ,要求电压波动不大于10%，总功率0.45KW。本设备根据生产的产品的工艺要求，应安装在洁净的室，并调整好平整度，搬运要平稳，以免影响设备外观，破坏设备精度，设备应该放在枯燥，清洁的室，空气的湿度不大于75%。产品外观图：三、使用说明使用操作设备调试完毕后，可投入正常使用。设备运行前的准备和检查仪表设定1. H7 型计数器 其设定操作采用简单的回转式开关，即依次按下相应的拨码开关至所设定值即可，调节围：09999。2. SDM496 型转速计 旋动面板上与“进给转速计、“旋转转速计对应的“给进调速、“旋转调速旋钮至所需转速值。逆时针旋转旋钮为降速，顺时针旋转旋钮为加速，调速围 01400r/min。操作步骤开机：合上空气开关，接通总电源将ITO 基片放置到吸盘上后，按下吸盘按钮选择手动/自动状态关机：释放吸盘按钮断开空气开关操作程序： 本设备可进展手动操作和自动操作1. 手动操作面板上的开关具有手动功能。吸盘向上扳动钮子开关为开启向下扳动钮子开关为关闭水平进给调速，摩擦滚转速调节，调节摩擦滚的转速与升降摩擦台的进给速度逆时针调节旋钮，降低速度；顺时针调节旋钮，提高速度为了保证摩擦滚转速，设计增速比为1:1.2，摩擦滚输出转速与转速计读数的对应值见下表：转速计读数显示与摩擦滚转速对照表同步带传动比转速r/min摩擦滚转速r/min1.2100012001050126011001320115013801200144012501500130015601350162014001680升降摩擦台水平进给次数设定按动计数器至相应所需数值。旋转分度台 根据产品工艺要求，旋动分度台上调节旋钮至所需度数。手/自动切换向左扳动钮子开关为手动状态向右扳动钮子开关为自动状态选择摩擦滚的旋转方向向左扳动钮子开关为顺时针旋转向右扳动钮子开关为逆时针旋转2. 自动操作 切换为自动状态，按手动操作顺序依次设定完各参数后，按下启动按钮，即进入自动运行状态。 按钮按下为自动启动状态；按钮弹起为自动关闭状态。 一次运行完毕后，释放真空吸盘，换上新的ITO基片，按下吸盘按钮，按下启动按钮，进入下一次自动运行。四、主要指标：摩擦滚尺寸：45110mm精细手动分度台: 调节围 0-360 ，4微调 分度值 1， 最小分辨率 0.01升降摩擦台: 升降行程 25mm， 分度值： 0.005mm摩擦滚速度可调: 调速围0-1400r/min, 可正，反向旋转升降摩擦台水平往复运动速度可调进给速度 0-10mm/s，可作往复运动升降摩擦台运行次数: 可随意设定真空吸盘尺寸： 100100mm具有手/自动功能重量: KG外形尺寸: 450680570mm五、保养和维护设备使用前必须认真阅读产品使用说明书。设备输入电源重新接入后，必须检查真空泵电机的转向。真空泵运转期间会发热，为此，应把泵安装在通风良好，远离易燃物的地方。设备停止工作或真空泵温度报警时，要切断电源。摩擦滚外表的细绒布不可用手触摸，即使摩擦产品型号不变的情况下，也应定期更换细绒布，以免绒布孔隙堵塞后的摩擦影响产品质量。故障与排除方法：故障故障分析排除方法固件未吸牢真空吸盘开关未打开打开吸盘开关真空泵未打开检查泵电源是否接通管道或接头漏气查漏真空泵报警真空泵发热，超温报警切断电源，待降温后再使用摩擦绒布脱落绒布未粘牢停机，切断电源，取下摩擦滚，用双面胶或透明带粘牢绒布附录 BXP-500E/500Z偏 光 显 微 镜一、用 途该偏光显微镜是地质、矿产、冶金等部门和相关高等院校最常用的专业实验仪器之一，近年来，随着光学技术的不断进步，作为光学仪器的偏光显微镜，其应用也越来越广阔，该 偏光显微镜就是非常适用的产品，可供广阔用户作单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察以与显微摄影,配置有石膏、云母1/4试片、石英楔子和移动尺等附件，是一组具有较完备功能和良好品质的新型产品。二、结 构三、技术参数1.机械筒长为无穷远2.物镜无应力消色差物镜放大倍数数值孔径(N.A. )盖玻片厚度(mm)40.10100.250.17250.400.1740(S)0.650.1763(S)0.850.173.目镜类型放大倍数视场直径mm目镜10X22网格目镜10X18十字目镜10X18分划目镜10X184.物镜和目镜配合倍率表物镜目镜总放大倍数410X40X1010X100X2510X250X40(S)10X400X63(S)10X630X5. 四孔可调中心物镜转换器6. 旋物台、直径160 毫米、360等分刻度，游标精度67. 调焦机构:粗、微动同轴调焦，采用齿轮齿条传动机构，微动格值0.002毫米。8. 照明：卤素灯12V/30W，AC85-230V，亮度可调。9. 观察头：45平拉式三目头。10.滤色片：蓝色11. 补色器(石膏片，云母1/4片、石英楔子)12. 移动尺：移动围30mm40mm13. 聚光镜：N.A.1.30摇摆式阿贝聚光镜带可变光阑。14. 可供附件：(1) 目镜：WF16X、WF20X、P16X与130 万、300万像素CMOS 电子目镜。(2) 无应力消色差物镜：100X(S)Oil。(3) 摄影与CCD 装置。四、安 装1. 显微镜的工作环境要求：(1).室温：040，最大相对湿度：85%。(2).高温、高湿均将导致显微镜生霉、结雾，并损坏仪器。(3).防止将显微镜放置在有灰尘的环境之中，在仪器不用时，应用防尘罩将其罩好。(4).显微镜应平放在无震动的地方。2. 透射接头：将透射接头装上镜身，当止紧螺钉准确对准接头上的定位槽时，再将其止紧固定。3. 双目镜筒：将双目镜筒装在透射接头上，并用止紧螺钉止紧。4. 目镜：将目镜插入目镜筒。5. 物镜：将载物台下降，然后将各倍率物镜依次旋入转换器，并务必旋紧到位。6. 聚光镜：检查聚光镜支架上的定位螺钉应定位于聚光镜底座上的定位槽。7. 补色器：根据需要，将补色器插入补色器插口。8. 滤色片：滤色片根据需要直接置于集光镜上。9. 移动尺：将移动尺安装在旋物台上。10. 调节手柄：需要调节物镜中心时，将调节手柄套入转换器上调节螺钉即可调节物镜中心。五、操 作1. 灯光照明：调节亮度旋钮，直到获得所需亮度。一般情况，不要将照明调至最强状态，否如此，灯泡满负荷下工作寿命将大大缩短。2. 调焦观察试样时，一般先用低倍物镜观察，先调节粗动手轮使载物台上升让试样接近物镜，然后边观察边使试样下降直到观察到图象，最后用微调手轮精细调焦至物象清晰为止。此时转换至其它倍率物镜，根本可达到齐焦。3. 调整载物台和物镜中心重合：对试样调焦清晰，在视域找一明显目标点，使之位于目镜十字线交点上，旋物台，假设物镜光轴与载物台旋转中心有偏移，目标点将绕某一中心S(即物台旋转中心)旋转，其轨迹为一圆圈，此时将目标点转至O1点，调节物镜中心，使O1点移至S 点并重合，再转动工作台，观察两点是否重合，如仍有偏移，重复调整。4. 孔径光阑中心调节：取下目镜，观察物镜后焦面亮圆，缓缓开缩孔径光阑，观察光阑与亮圆的同心度，如有偏移，可调节聚光镜中心调节螺钉而达到两者的重合。5. 正交偏光观察：调好似后，由于起偏镜一直处于光路中，此时为单偏光状态，再推入检偏镜，使其刻度处于“0位，起偏镜刻度也必须对准“0位，此时，两偏振镜处于正交，即检偏镜偏振方向为南北向，起偏镜为东西向。在使用10X 与10X 以下镜时，应将拉索镜打下，并适当下降聚光镜；使用25X 以上物镜时，应推上拉索镜，聚光镜应上升至最高。根据需要可将入石膏试板或1/4云母试板或石英楔子插入补偿器插口，进展光性测定。6. 锥光观察：锥光观察一般使用25X 以上的高倍物镜，在正交偏光状态下，推入勃氏镜并推上拉索镜，调整勃氏镜中心，观察试样的锥光特性。六、保养和清洁1不要随意拆卸仪器的任何部件，镜头镜面用脏后，可用脱脂棉沾乙醚、酒精混合液(混合比例7:3)轻轻擦拭，灰尘可用吹风球吹去。2. 机械运动部位可加少量钟表油润滑。3 .防止接触高温。4. 物镜、目镜用后装入箱盒，各通光接口处可加盖、罩或挡灰板，或自制罩套防止灰尘。5. 仪器放置阴凉枯燥处，选择无尘、无震动和无酸碱、蒸汽的地方。6. 定期检查和修理。附录 CLAURELL旋转涂布机一、准备工作1.使用前气路检查使用前主要检查设备与真空泵和氮气瓶的接口是否漏气。2.遵守启动顺序实验时，依次打开设备电源开关，氮气/枯燥气体瓶阀门，真空开关，完毕时，先关真空，再关氮气/枯燥气体瓶阀门。3.氮气/枯燥气体的压力控制不宜过大建议氮气瓶气压从0.4MPa起缓慢上调，直至设备控制面板上的CDA停止闪烁即停止调整。4.严防超载严禁放置超出设备限定围的过大过重材料，否如此将会损坏设备的旋控精度！。5.严防水洗真空管路严禁将胶液或清洗液流入设备托盘中间的真空吸附管路。6.绿色环保实验对于废液废气的排放和处置，请遵守试剂使用的相关环保说明。7.保持设备清洁实验完毕后，请拭去设备腔残留物，并清空废液接收罐，使用原片遮住Chuck，将设备用塑料封套盖好以避污染。注意：勿将试剂，溶液，粉状物等异物吸入承载基片下的真空通道，保持基片底座和真空通道周边部位清洁，枯燥。二、设备简介整个系统结构图如下旋涂仪安装1. 旋涂仪拆箱，从箱中取出，检查旋涂仪以与配套的说明书，导气管等附件。2. 依次接上真空泵的导气管口径为10mm的白色硬管，图中3所示，图中5所示的旋钮要拧紧防止真空漏气，废液接收罐图2所示，废液接收罐上方是排废气的软管图1所示，用户可以根据自己的实验室的环境，