LCD參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范

1、LCD參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范1.目的：規(guī)定駿升公司TN、HTN和STN-LCD的設(shè)計(jì)原則2.適用范圍：駿升公司TN、HTN和STN-LCD的設(shè)計(jì)3.內(nèi)容：3.1.驅(qū)動(dòng)方式的選擇3.1.1.當(dāng)顯示內(nèi)容不多時(shí)，建議客戶盡可能選擇靜態(tài)驅(qū)動(dòng)3.1.2.對動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，建議客戶盡可能選擇duty與bias滿足最佳匹配關(guān)系的驅(qū)動(dòng)IC：設(shè) duty=1/D，bias=1/B，最佳匹配關(guān)系為B= D +13.2.工作模式的選擇3.2.1.對duty1/8的顯示器，一般選擇第二極小TN工作模式3.2.2. 對duty1/16、視角范圍要求寬的顯示器，一般選擇HTN工作模式或第一極小TN工作模式3.2.3.對1/16duty1

2、/240的顯示器，一般選擇STN工作模式3.3.盒厚的選擇3.3.1.對第二極小TN-LCD，應(yīng)遵從nd=1.07µm原則，對d=7µm盒 n=0.153nd偏離1.07µm,顯示有如下變化趨勢nd1.07µm，對比度減小，底色變深（偏藍(lán)綠），顯示有反白鬼影現(xiàn)象nd1.07µm，對比度減小，底色變淡（偏灰白）3.3.2.對扭曲角110º的HTN，應(yīng)遵從nd=0.57µm原則，對7µm盒（實(shí)際d=6.8µm）n=0.084 當(dāng)nd0.084，顯示有變化趨勢：對比度減小，底色變深（偏黃）對第一極小TN-LCD

3、，應(yīng)遵從nd0.48µm原則，對6µm盒（實(shí)際d=5.8µm）nd=0.083當(dāng)nd0.083，顯示有變化趨勢：對比度減小，底色變深（偏黃）對比視角性能和底色，7µm盒110°HTN和6µm盒第一極小TN相當(dāng)，從工藝難度和可選液晶的寬容度考慮，推薦優(yōu)先選擇7µm盒110°HTN。3.3.3. 對扭曲角240°的STN，應(yīng)遵從nd=0.82µm原則，但有的客戶希望底色偏黃一點(diǎn)，可調(diào)整到nd=0.85µm。由于STN的響應(yīng)速度比TN慢，為了使顯示有足夠快的響應(yīng)速度，STN的盒厚應(yīng)比TN小，

4、一般選擇6µm，考慮到工藝難度，我公司選擇6µm盒（實(shí)際d=5.8µm），此時(shí)n=0.1414-0.14663.4.玻璃基板的選擇3.4.1.TN-、HTN-和STN-LCD一般使用浮法生產(chǎn)的鈉鈣玻璃作基材，目前，我公司認(rèn)定的基材玻璃為日本板硝子公司生產(chǎn)的鈉鈣玻璃。TN、HTN負(fù)顯示工作和STN對盒厚均勻要求比TN、HTN正顯示工作要求高，前者要求盒厚偏差±0.05µm、后者±0.1µm，為保證前者盒厚均勻性要求，其基材玻璃工作面需磨拋平整后再鍍SiO2層和ITO透明導(dǎo)電層。3.4.2.TN-、HTN-和STN-LCD用的玻

5、璃基板大小和厚度基本標(biāo)準(zhǔn)化，目前使用較普遍的有14英寸X 14英寸和14英寸X 16英寸兩種規(guī)格，厚度有1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm等。我公司目前主要使用14英寸X 14英寸，厚度1.1mm和0.7mm兩種規(guī)格的玻璃基板。3.5.取向劑的選擇3.5.1.目前，LCD普遍使用聚酰亞胺高分子薄膜（俗稱PI）經(jīng)定向摩擦實(shí)現(xiàn)對液晶分子的取向控制。PI膜的形成有兩種方式：一種是涂復(fù)聚酰胺酸，經(jīng)高溫?zé)崽幚硗瓿蓙啺坊玫骄埘啺纺ぃ灰环N是將可溶性聚酰亞胺材料先溶于高極性溶劑，如NMP中，再涂復(fù)成膜，經(jīng)低溫?zé)崽幚?，使溶劑揮發(fā)得到聚酰亞胺膜。TN、HTN和單色STN一般采用高溫?zé)崽幚韥啺坊?/p>

6、式得到PI膜。3.5.2.TN、HTN和STN由于扭曲角不同，對取向的預(yù)傾角有不同要求，TN、HTN要求的預(yù)傾角小，約1°左右，STN要求的預(yù)傾角大，約5°-6°，因此使用的PI材料不一樣，摩擦強(qiáng)度也不一樣。3.6.邊框膠和隔子的選擇3.6.1.目前，LCD普遍使用單組份熱固化型環(huán)氧膠作密封邊框膠，邊框膠的固化溫度應(yīng)低于取向劑的固化溫度，例，取向劑固化度270°C -300°C，邊框膠固化溫度150°C -180°C。為了保證得到所要求的盒間隙，在邊框膠內(nèi)應(yīng)摻一定比例（例2W+%）的隔子，隔子的平均直徑等于盒間隙。隔子的種類

7、有棒狀，如PF系列玻璃棒；有球狀，如LS-H系列硅球等。3.6.2.為了保證盒厚均勻性，盒內(nèi)也要均勻散布隔子。隔子一般為塑料球，如積水的隔子母體為苯樹脂，早川的隔子母體為丙烯酸樹脂。隔子散布的密度，一般TN為50-80粒/mm2，HTN、STN為100-150粒/mm2，玻璃基板厚度越薄，隔子密度應(yīng)適當(dāng)增大一些。對需調(diào)盒的LCD，盒內(nèi)隔子的平均直徑ds與盒間隙dg 有關(guān)系：dg=ds+d，d=0.2µm3.7.轉(zhuǎn)移電極的選擇3.7.1.目前，實(shí)用的轉(zhuǎn)移電極有三種類型：銀漿+金球，碳漿+金球，邊框（環(huán)氧）膠+金球。我公司這三種類型都有使用，為了區(qū)分7µm盒與6µm、

8、8.6µm盒，規(guī)定7µm盒用碳漿+金球，6µm和8.6µm盒用銀漿+金球，環(huán)氧+金球主要用于邊框距切割線太窄的產(chǎn)品（Pitch0.4mm）。3.7.2.為了保證轉(zhuǎn)移電極接觸良好，特別在溫度由冷到熱的變化過程中接觸良好，一般選擇金球的平均直徑比邊框內(nèi)隔子的平均直徑大10%左右，使金球始終處于合理的受壓狀態(tài)，轉(zhuǎn)移電極中加入的金球量一般約（1-2）W+%，銀漿、碳漿因本身導(dǎo)電性好，加的金球可少些，環(huán)氧膠為絕緣體，導(dǎo)通完全靠金球，加的量應(yīng)多些。3.8.液晶的選擇3.8.1.液晶是LCD的功能材料，顯示器的電光性能主要由液晶材料決定，根據(jù)顯示器工作溫度和儲存溫度要

9、求，一般大體可分成三種類型：常溫型 中溫型 寬溫型工作溫度 0-50°C -10-60°C 下限-20°C，上限70°C儲存溫度 -10-60°C -20-70°C 下限-30°C，上限80°C對每種類型的顯示器，必須選擇清亮點(diǎn)Tc>儲存溫度上限，相變點(diǎn)Tsn<儲存溫度下限的液晶。例如，對TN-LCD，常溫型可選用實(shí)力克的TEB30A或SLC30B，TEB40A或SLC40B，TEB50，TEB60等液晶；中溫型可選用實(shí)力克的70系列和77系列液晶；寬溫型可選用實(shí)力克的3J10系列、25系列液晶。3.8

10、.2.根據(jù)顯示器的工作參數(shù)：工作電壓Vo、占空比1/D和偏壓比1/B，由下式可計(jì)算出顯示器的ON態(tài)電壓Von和OFF態(tài)電壓Voff。 1+(D-1)/B2Von= .Vo D (1-2/B)2+(D-1)/B2Voff= .Vo D 為了保證顯示器正視對比度好，應(yīng)選擇飽和電壓Von的液晶，為了保證斜視，例如45°，顯示沒有鬼影（即非選像素看不見），應(yīng)選擇45°斜視的閾值電壓Voff的液晶。需要指出的是，液晶參數(shù)往往難以滿足這種理想要求，特別是D值越大的顯示器，以及D、B值偏離最佳匹配關(guān)系的顯示器，其Von和Voff相差很小，液晶的電光特性陡度常常無法滿足要求，此時(shí)只能折衷考

11、慮選擇液晶，或建議客戶選用電光特性陡度更大的工作模式，如TN改HTN，HTN改STN。3.8.3.液晶材料的電光參數(shù)，如閾值電壓Vth、飽和電壓Vsat、雙折射n、與溫度有關(guān)，對質(zhì)量要求高的顯示器，應(yīng)選取溫度穩(wěn)定性好的液晶材料。一般TN和HTN液晶的清亮點(diǎn)比工作溫度上限高10°C，基本可保證顯示器在工作溫度上限能正常顯示；一般STN液晶的清亮點(diǎn)要求比工作溫度上限高30°C左右，才能保證顯示器在工作溫度上限正常顯示。由于液晶的粘度在0°C以下，往往急劇增加，使顯示器的響應(yīng)速度變得很慢。要求低溫性能好的顯示器，應(yīng)選擇低溫粘度相對小的液晶，或采用加熱器，當(dāng)溫度低于設(shè)定值

12、后自動(dòng)對顯示器加熱。3.8.4.液晶內(nèi)要加一定的手性劑，以引導(dǎo)液晶分子按規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)，手性劑分左旋和右旋兩類，按液晶盒設(shè)計(jì)的扭曲方向是左旋或右旋對應(yīng)選擇。我公司液晶盒液晶方向全是按左旋設(shè)計(jì)的，因此，訂購的液晶應(yīng)要求供應(yīng)商摻左旋手性劑。常用的左旋手性劑有CN、S-811等型號。不同的手性劑引導(dǎo)液晶分子旋轉(zhuǎn)的能力不同，同一種手性劑對不同的液晶分子引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的能力也不一樣，例如S-811引導(dǎo)液晶分子旋轉(zhuǎn)的能力大約是CN的2倍，因此，TN液晶一般加0.1%S-811就可以了，若改成CN手性劑，則應(yīng)加0.2%CN；實(shí)力克的70系列與25系列液晶兩者都是TN液晶。但由于手性劑對這兩種液晶分子的引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)能力

13、不一樣，70系列加0.1%S-811就行了，而25系列必須加0.15%S-811才能保證灌晶時(shí)不產(chǎn)生“疇”現(xiàn)象。另外，不同的扭曲角，加手性劑的多少更是不一樣，如實(shí)力克TN液晶一般加0.1%S-811，HTN液晶需加0.25%S-811，STN液晶則要加更多的S-811。3.9.封口膠的選擇 目前，LCD普遍使用紫外固化膠封口，但不是任何紫外固化膠都適合作封口膠，因?yàn)楹芏嘧贤夤袒z會與液晶發(fā)生作用，產(chǎn)生封口發(fā)蒙現(xiàn)象或使液晶功耗電流增大。另外，還必須考慮耐溶劑性和耐氣候性（高、低溫可靠性試驗(yàn)），我司目前定型的封口膠水主要是積水化學(xué)的A-201膠。3.10.偏光片的選擇3.10.1.偏光片是液晶顯示

14、器的重要組成部分，它對液晶顯示器的性能有重要影響。偏光片的色相影響LCD底色，偏光片的偏光度、透過率、反射率與LCD顯示性能密切相關(guān)，偏光片的耐候性、抗紫外性直接關(guān)系到LCD的可靠性。3.10.2.根據(jù)耐候性，偏光片一般分成三個(gè)等級：標(biāo)準(zhǔn)型70°C/干X 500h，40°C /90%RH X 500h；中耐久80°C/干X 500h，60°C /90%RH X 500h；高耐久90°C/干X 500h，80°C /90%RH X 500h。根據(jù)顯示器的可靠性要求，選擇不同等級的偏光片。3.10.3.紫外光對液晶有不利影響，室外用的LC

15、D應(yīng)使用抗紫外（Cut UV）型偏光片。3.10.4.偏光片吸收軸與LCD摩擦方向的配置關(guān)系（以左旋扭曲為例）。3.10.4.1.TN-LCD對6：00視角方向正顯示TN-LCD有下圖配置關(guān)系Nf=前基板摩擦方向Nr=后基板摩擦方向Pf=面片吸收軸方向Pr=底片吸收軸方向即Pr與Nr平行，Pf和Nf平行，對其他視角方向正顯示，也如此。對負(fù)顯示，只要將面片吸收軸或底片吸收軸轉(zhuǎn)90°配置。3.10.4.2.110°扭曲HTN-LCD對6：00視角方向正顯示HTN-LCD有下圖配置關(guān)系Nf=前基板摩擦方向Nr=后基板摩擦方向Pf=面片吸收軸方向Pr=底片吸收軸方向即Pr與Nr相差10°，Pf和Nf相差10°，Pr與Pf正交，對其他視角方向正顯示，也如此。對負(fù)顯示，只要將面片吸收軸或底片吸收軸轉(zhuǎn)90°配置。3.10.4.3.240°扭曲STN-LCD對6：00視角方向正顯示STN-