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1、33点阵图形LCD显示屏设计点阵图形LCD液晶屏设计摘 要本文中介绍了液晶的出现和液晶屏的发展，确定了在设计过程中要用到的原材料和主要的工艺流程，设计了一款12864的点阵图形LCD显示屏，包括该显示屏的外观图、单粒图和菲林版的设计过程。关键字：液晶显示器，点阵，外观图，单粒图，菲林版Bitmap graphics LCD screen designABSTRACT In this paper, the emergence of LCD and LCD screen development was introduced and the major raw materials was ident
2、ified in the design process, there was a 128 64 dot matrix graphic LCD display had been designed, including the display Appearance, single grain map and the film version of the design process.KEY WORDS: LCD monitor, bitmap, exterior figure, a single grain of graph, film version 1.液晶简介1.1液晶的发现及液晶显示器的
3、物理特性1.1.1液晶的发现公元1888年，一位奥地利的植物学家，菲德烈莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为Liquid Crystal，就是液态结晶物质的意思。它是是一种高分子材料，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
4、态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶（Liquid Crystal，简称LC）。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。1.1.2 液晶显示器的物理特性 液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以已经可以说是一个中间相。而要了解液
5、晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。 此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照
6、液晶分子的排列方式行进，产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再透过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况（或著称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。1.2液晶屏的结构与工作原理1.2.1液晶屏的结构 液晶屏主要由偏光片、ITO玻璃、液晶、取向层等构成。具体的结构如图1-1所示。图1-1 液晶屏的结构、偏光片：偏光片有
7、一个固定的偏光轴。偏光片的作用是只允许振动方向与其偏光轴方向相同的光通过，而振动方向与偏光轴垂直的光将被其吸收。这样，当自然光通过液晶盒的入射偏光片（称为起偏器）后，只剩下振动方向与起偏器偏光轴相同的光，即成为线性偏振光。、ITO玻璃：在平整的玻璃基板上镀了一层氧化铟锡层。、液晶：具有类似晶体的各向异性的液态物质。、取向层：液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层有机物聚酰亚胺取向薄层，这个取向层经用毛绒布定向摩擦，在薄层上会形成数纳米宽的细沟槽，从而会使长棒型的液晶分子沿沟槽平行排列。而上下两片玻璃的取向层是相互垂直的。故在液晶层中间的液晶分子是逐渐扭曲的。1.2.2扭曲向列相液晶显示的工作
8、原理： 图1-2扭曲向列相液晶显示原理 上图表示了在正交偏光片之间设置TN排列液晶盒时的电光效应，在这种情况下，自然光经过偏光片（检偏）后出射垂直振动方向的偏振光，经过90度扭曲时，偏振方向亦顺着液晶旋转了90度。故无外加电压时光能透过，图1-22（a），而在施加一定电压时，由于液晶分子发生了偏转，分子长轴方向与电场方向一致,光的旋光性消失，光被遮断，图1-22（b）。如果把电极制作成图形，即实现了显示。但如果在平行偏光片之间设置TN排列液晶盒，则光的透过与遮断关系就恰好与上述情形相反。这种TN效应已成为目前正在广泛普及的TN型液晶显示元件的工作原理并获得实际应用，可以用于实现白色背景上黑色图
9、案或者黑色背景上白色图案的显示。简单的来说，屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图像，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图像。液晶是一种有机复合物，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。LCD第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交)，也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列
10、方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的，极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线，极化滤光片的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。 只有两个滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配，光线才得以穿透。LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一
11、个滤光片后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光片中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个滤光片挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。当然，也可以改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。但由于液晶屏幕几乎总是亮着的，所以只有加电将光线阻断的方案才能达到最省电的目的。1.2.3液晶的常见分类STN液晶屏STN是“Super Teisted Nematic”的缩写，它属于无源被动矩阵式LCD，几乎所有黑白屏手机的液晶屏都是这种材料。彩色STN液晶屏就是在单色的STN液晶屏基础上加个彩色滤光片，并将单色显示
12、矩阵中的每个像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三种颜色，从而实现彩色画面。由于技术的限制，目前STN液晶屏最高只有65536种色彩，市场上见到的大多数都是4096色的STN产品，所以STN也被称为“伪彩”。 GF液晶屏GF是“Glass Fine Color”的缩写，或许大家对GF液晶屏较为陌生，因为现在市面上采用GF液晶屏数码产品非常少，其实GF属于STN的一种，GF的主要特点是：在保证功耗较小的前提下亮度有所提高，但GF液晶屏有些偏色。 TFT液晶屏TFT是“Thin Film Transistor”的缩写，又称为“真彩”，它属于有源矩阵液晶屏，它是由薄膜晶体管组成的屏幕
13、，它的每个液晶像素点都是由薄膜晶体管来驱动，每个像素点后面都有四个相互独立的薄膜晶体管驱动像素点发出彩色光，可显示24bit色深的真彩色。在分辨率上，TFT液晶屏最大可以达到UXGA（16001200）。 TFT的排列方式具有记忆性，所以电流消失后不会马上恢复原状，从而改善了STN液晶屏闪烁和模糊的缺点，有效地提高了液晶屏显示动态画面的效果，在显示静态画面方面的能力也更加突出，TFT液晶屏的优点是响应时间比效短，并且色彩艳丽，所以它被广泛使用于笔记本电脑和DV、DC上。而TFT液晶屏的缺点就是比较耗电，并且成本也比较高。 TFD液晶屏TFD是“Thin Film Diode”的缩写，由于TFT
14、液晶屏耗电量较高，而且成本较高，从而大大增加了产品的成本，所以EPSON专门为手机屏幕开发出了TFD技术，它同样属于有源矩阵液晶屏，LCD上的每一个像素都配备了一颗单独的二极管，可以对每个像素进行单独控制，使每个像素之间不会互相影响，这样可以明显提高分辨率，可以无拖尾地显示动态画面和绚丽的色彩。 在性能方面，TFD液晶屏兼顾了TFT液晶屏和STN液晶屏的优点，TFD液晶屏比STN液晶屏的亮度更高，并且色彩也更鲜艳，同时比TFT液晶屏更省电，不过在色彩和亮度上还是比TFT液晶逊色一些。 OLED液晶屏OLED是“Organic Light Emitting Display”的缩写，也称有机发光显
15、示屏，它采用了有机发光技术，这是目前最新的显示技术，OLED显示技术与传统的液晶显示方式不同，它不需要背光灯，而是采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，所以它的视角很大，从各个方向都可以看清楚屏幕上的内容，并且可以做得很薄，而且OLED显示屏能够显著节省电能，被誉为“梦幻显示器”。 但是OLED也并非没有缺点，由于它还属于一种未成熟的技术，所以现阶段它的使用寿命还比较短，屏幕面积也比较小。1.液晶显示器的特点优点：a、低电压、微功耗极低的工作电压，只要2-3V，工作电流只有几个微安，即功耗只有10-610-5W/cm2，这是其他任何显示器件所做不到的。b、平
16、板式结构液晶监视器的基本结构是两片导电玻璃，中间灌有液晶的薄形盒。c、被动显示型液晶本身不发光，靠调制外界光达到显示目的，即依靠对外界光的不同反射和透射形成不同对比度来达到显示目的。液晶在黑暗中无法显示，但在自然界中人类所获得的视觉信息中，90LL%以上是靠外部物体的反射光，而不是靠物体本身发光，所以被动显示更适合人眼的视觉，不容易引起眼部疲劳。d、显示信息量大液晶显示屏中，各像素之间不用采取隔离措施，所以在同样显示面积中能容纳更多的像素，利于制成高清晰度电视显示器。e、易于彩色化一般液晶无色，采用滤色膜很容易实现彩色。液晶所能重现的彩色可予CRT显示器相媲美。f、寿命长只要液晶的配套件不损坏
17、，液晶本身由于工作电压低、电流小，所以几乎不会劣化，寿命很长。g、无辐射、无污染CRT显示器中有X射线辐射，PDP显示器有高频电磁辐射，而液晶显示中不会出现这些问题。缺点：a、显示视角小由于大部分液晶显示的原理依靠液晶分子的各向异性，对不同的入射光，反射率不一样，所以视角较小，只有20-40度。随着视角的变大，对比度迅速变坏。b、响应速度慢液晶显示大多是依靠在外加电场作用下，液晶分子的排列发生变化，所以响应速度受材料的粘滞度影响很大。响应速度一般为100-200ms，温度越低响应速度越慢，动态图像质量差。c、怕高温高温会破坏液晶的定向层，造成不可修复的损坏。局部高温会形成残像。.液晶显示器制造
18、使用的原材料及制作工艺 .1 概述 制作液晶显示器的主要原材料是指液晶显示器生产出后，产品中所保留的原材料。主要包括：ITO玻璃、液晶、偏光片、PI液、SiO2、丝印胶、导电胶、UV定位胶、封口胶、玻璃纤维、Ni粉、Au粉、塑料垫片、金属引线腿等。通常说的液晶显示器见的三大主材料为：液晶、ITO玻璃和偏光片。制作液晶显示器的辅助材料是指产品生产过程中使用而最终产品中不存在的原材料，主要有:光刻胶及其稀释液、PI稀释液、NMP等。 .2液晶显示器的制造材料2.2.1液晶不同的显示方式对液晶材料的物理、化学特性参数的要求也不同。如表2-1所示。 表 2-1显示方式液晶用途液晶参数对应的液晶牌号TN
19、-LCD通用液晶Tn160Cn:.0.12-0.15Uth60Cn:.0.12-0.15Uth1.5VZLI-1701,ZLI-3045,ZLI-3561-000宽温度范围液晶Tn190Cn:.0.08-0.16Uth:1.1-2.5VZLI-1565,ZLI-1840ZLI-2452STN-LCD低占空比用液晶Tn180Cn:.0.12-0.15Uab2.1 VZLI-3417-000,ZLI-3329高占空比用液晶Tn185Cn:.0.12-0.15Uab2.1VZLI-2293,ZLI-4540AM-LCD低电压用途Tn190Cn:.0.07-0.10 Uab100Cn:.0.07-0.
20、10Uab:2.0VZLI-4792,ZLI-5080液晶的配制与灌注配制a、在精度为0.001的电子天平上准确称取液晶及手性材料的重量，放置于一洁净的玻璃瓶中混合。 b、将混合好的液晶置于加热器上边加热边搅拌直至清亮点后停止加热，继续搅拌10-20分钟，视总量而定。 c、贴标签，注明液晶型号、配比、配制、配制者及配制时间等，交灌注使用。灌注a、原理：将液晶经真空脱气处理，利用毛细作用和气压差的作用将液晶注入液晶盒。b、过程：空盒插篮 置入真空室 抽真空 灌注液晶 充气加压 保持一定时间 封口2.2.2透明导电玻璃、透明玻璃的结构 液晶显示器的基本材料有透明导电玻璃，所谓导电玻璃，是在普通玻璃
21、的一个表面镀有透明玻璃的玻璃。液晶之所以能显示特定图形，就是利用导电玻璃上的透明导电膜，经过刻蚀制成特定形状的电极。上下片的导电玻璃制成液晶盒后，在这些电极上加适当的电压信号，是液晶的特性改变，就可显示出与电极形状相对应的图形，如图2-1。-1透明玻璃的结构、透明玻璃的技术要求a、透光率好透光率是透明材料十分重要的光学性能指标。透光率以透光材料的光通量T2与入射的光通量T1之比的百分比表示。b、方块电阻小作为显示电极，导电膜层的导电性能要好，电阻率要小。c、平整度好2.2.3偏光片、偏光片的结构与作用偏光片的主要作用就是产生偏振光。根据不同的作用可分为透射式、反射式和半透半反式三种结构具体结构
22、如图2-2、2-3所示。图- 透射式偏振片结构图-反射式偏光片结构、偏光片的制备偏光片的制备过程包括制模、浸液、拉伸、胶合保护膜四步。首先是用通常的方法值得透明的塑料有机薄膜，然后将其浸入含有某些特殊化合物的溶液中反应。这种化合物一般含有碘的无机或有机化合物，反应后生成碘链。在碘链的二向色作用下，将反应后的膜加以机械拉伸，这样膜中的碘链就会沿拉伸方向整齐的排列，从整体上薄膜能强烈吸收沿拉伸方向振动的光而让与拉伸方向垂直的光通过。最后再贴一层保护膜就制成了偏光片。.其他主要材料2.3.1取向材料 液晶盒直接与液晶接触的一薄层物质被称之为取向层。他的作用是使液晶分子按一定的方向和角度排列，这个取向
23、层对于液晶显示器是必不可少的，而且直接关系着显示性能的好坏。液晶显示器所用的取向材料及取向处理方法有很多，如摩擦法、斜蒸SiO2方法等。最常用的方法就是在玻璃表面涂覆一层有机高分子薄膜，再用绒布类材料高速摩擦来实现。最常用的有机高分子材料就是聚酰亚胺。2.3.2环氧树脂 环氧树脂应用在液晶显示器中作为封接材料，包括边框料、银点料等。封接材料实质上是一种胶粘剂，故也叫环氧胶，是封框胶、封口胶的主要材料。2.3.3金属引线 将液晶显示器上的电极引脚与驱动电路的电极相连，使驱动电压信号加到液晶显示器上。这就是液晶显示器的链接。.辅助材料2.4.1光刻胶 光刻胶又称感光胶，一般由感光剂、增感剂和溶剂组
24、成。感光剂是一种特别敏感的高分子化合物，当它受到适当的波长光照射时能吸收一定的波长的光能量，使之发生交联、聚合或分解等光化学反应、使光刻胶改变性能。2.4.2浓盐酸、浓硝酸 用于腐蚀无光刻胶覆盖的ITO膜。. 液晶显示器件制造前工序工艺2.5.1 清洗与干燥工艺在液晶显示器生产中，清洗是指清除吸附在玻璃表面的各种有害杂质或油污的工艺。清洗的方法是利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在玻璃表面的杂质及油污发生化学反应和溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从玻璃表面脱落，然后用大量的高纯度热、冷去离子水洗，从而获得洁净的玻璃表面。经过清洗后的玻璃，表面沾有水或有机溶剂等清洗液，这将会对
25、后续工作造成不良影响，特别是对后续的光刻工艺会产生浮胶、钻蚀、图形不清晰等弊端，因此，清洗后的玻璃必须经过干燥处理。目前常用的干燥方法有烘干法、甩干法、有机溶剂脱水法和风吹干法等。清洗与干燥的工艺流程如图2-3所示。玻璃装篮洗洁精洗、碱液清洗异丙醇脱水高纯水清洗测导电层方向离心甩干烘箱烘干图2-3 清洗与干燥工艺流程在清洗中要注意：a、有机溶剂必须存储在阴凉的地方，不要靠近明火。b、有机溶剂易挥发，且有一定的毒性，使用时要尽量少接触皮肤或吸入体内。c、如不慎着火，应妥善处理，对于难溶于水的甲苯等不能用水灭火，只能用砂、泡沫灭火。2.5.2光刻工艺、工艺流程及主要示意图 要在透明导电玻璃上制备出
26、字符图案来，就要用一种在薄膜和半导体工业中常用到的光刻工艺的具有科学性质的技术，电极图案的光刻是一种图形复印和化学腐蚀相结合，综合性的精密表面加工技术。光刻的目的就是按照产品的设计要求在导电玻璃上涂覆感光胶，并进行曝光，然后利用光刻胶的保护作用，对ITO导电层进行选择性化学腐蚀，从而在ITO导电玻璃上得到掩膜版完全相对应的图形。光刻工艺的程序流程图如图2-4所示。显影曝光前烘涂光刻胶坚膜刻蚀剥离去膜水洗图2-4 光刻工艺流程图主要的光刻示意图如图2-5、2-6、2-7所示。图曝光示意图图6显影效果图图7刻蚀效果图 、光刻技术要求 a、刻蚀的图形要完整，尺寸要准确，边缘整齐，线条陡直。 b、图形
27、内无小岛、针孔、毛刺等，刻蚀干净。 c、腐蚀后的玻璃表面清洁，不发花，没有残留的被腐蚀物质，油渍等。 d、图形定位准确，各类标记完整。2.5.3取向排列工艺本阶段过程是在刻蚀后的ITO玻璃表面涂敷取向层，并用特定的方法对取向层进行处理，以使液晶分子能在取向层表面沿特定方向取向，这是液晶显示器生产的特有技术。、取向剂（PI PRINT）用一定的方法，将有机高分子取向材料涂在玻璃表面。即采用选择涂覆的方法，在ITO玻璃上的适当位置涂一层均匀的取向层。同时对取向层做固化处理。、固化（MAIN CURE）通过高温处理使取向层固化。、取向摩擦（RUBBING）用绒布类材料以特定的方向摩擦取向层表面，以使
28、液晶分子将来能沿着这个方向排列。根据产品要求，在玻璃的取向层上按一定方向摩擦，使成盒后的液晶分子沿取向层的摩擦方向排列。摩擦的原理是在取向膜上用绒布向一个方向摩擦，就可以形成取向层。取向层出的液晶分子将按照摩擦的方向平行排列，这样就可以获得一致的取向。 摩擦的方法是用包在滚筒上的绒布对传送带或运动台面上的玻璃进行摩擦。摩擦方法可以用两种方法进行调节，一种是调节滚筒的角度如2-8所示，另一种是调节玻璃的角度，如图2-9所示。图9玻璃位置可调图8滚筒可调 为实现90扭曲排列，一般在两片玻璃片上均采用45摩擦，这样就可以对上下基片的玻璃可以在不调机的情况下同样操作，今贴合后上下玻璃基片摩擦方向正好是
29、90。2.5.4丝印成盒工艺、.丝网印刷技术丝网印刷主要包括：制作原稿、制作丝网、印刷、油墨（即封框胶或导电胶）干燥等过程。丝网印刷有五大要素构成,即丝网印版、刮板、油墨、印刷台及承印物。工艺流程如图2-10所示。软件选网绷网干燥涂布感光胶显影干燥印刷品干燥印刷修版曝光粘合 干燥照相制版洗网选框图2-10 丝网印刷流程图、制盒工艺 制盒就是把上下两片导电玻璃对叠，利用封接材料贴合起来固化，制成间隙为特定厚度的玻璃盒。其工艺流程如图2-11所示.喷粉印导电点胶玻璃固化对位成盒预烘丝印封框胶玻璃 图2-11制盒工艺流程图2.5.5切割工艺液晶显示器的生产制作中，为了提高制作效率，降低制造成本，形成
30、规模的批量生产，往往在一张大的玻璃上制作多个液晶显示器，丝印成盒后扥哦里上有多组液晶显示器的单元，这就需要切割开才能灌注液晶。切割工艺流程如图2-12所示。切割断裂插篮图2-12切割工艺流程图.液晶显示器件制造后序工艺2.6.光台检测工艺 光台检测是根据液晶的旋光特性，在两片相互垂直（或平行）的偏光片之间形成的亮场（或暗场），通过检测人员的肉眼观察以检查产品的质量，用目测从中挑出内污、指印、漏气等废品的过程。光台检测的规程：a、打扫光台台面。b、把LCD屏从风淋柜中搬到光台右侧面上。c、打开光台电源。d、从右侧篮具中取出待检屏放在光台上，并成一定角度；或调节上偏光片角度直至待捡屏缺陷容易判断为
31、止。e、按照光台检测标准，检查产品的外观。f、检查完的液晶屏，不合格品分门别类放到光台左侧的盒子中，合格的放置另一个盒子中。g、工作结束后，把各类不合格品清点数目，标识后放到指定位置。 h、填写记录，质量报表，工作卡等。i、把合格品交下一工序。j、关闭光台电源，清洁干净工作台面。2.6.2电测工艺电测是对液晶显示器加上电压信号，来观察实际显示状态是否正常的过程，所检验的产品是经过光台检测工序流入的合格品。、电测原理 液晶显示器的驱动一般是用交流驱动方式，即在液晶显示器上加一交变电压。如果用直流驱动，则容易使液晶材料发生化学反应，造成材料变性，最终导致显示器的寿命下降，因而电测仪要用交流驱动方式
32、来进行检测。、电测工序操作规程 对液晶显示器的电测，可按以下几步进行： a、电路板的安装。 b、电测仪的调整。c、测试。2.6.3贴片工艺 贴片工序是将电测工序流入的人合格品，将其上下表面分别粘贴偏光片的工序，该工序分为切割偏光片和手动贴片。切割偏光片工序操作规程： a、打开总电源，电机电源，电脑控制开关。 b、用胶带纸将偏光片按工艺要求贴于切割板上，角度调整如下: i.对于上偏光片，保护膜面朝上，胶面朝下，逆时针0180范围内，偏光轴与工艺角度重合。 ii对于下偏光片，胶膜面朝上，逆时针0180范围内，偏光轴与工艺角度重合。c、按工艺指令要求，调整切割尺寸，一般先调整宽尺寸。d、按运行开关，
33、进行宽切割。e、宽切割完毕后，退回切割版，同时将切割板转动90.f、调整最近工艺尺寸。g、按运行开关，进行长切割。h、切割完毕，将偏光片收集于包装盒内，清点数目，排列整齐。i、关闭运行开关，电机电源，主电源开关，做好记录。.点阵图形显示屏设计.设计内容 设计一个12864的点阵图形LCD显示器,要求能很好的实现汉字与图形的显示，要有整体外观图，单粒显示图，电极图案以及菲林版图等与设计有关的图表。.2液晶显示器外观图的设计 显示屏的外观图如图3-2所示图3-1液晶显示器外观图3.3液晶显示器单粒图的设计在液晶显示器的生产中，需要在导电玻璃的ITO膜制成所需要的电极图形，这个过程目前是用光刻技术来
34、完成的。光刻中要使用到的具有特定图形的光刻掩膜版。光刻掩膜版分鉻版和胶片两种，常用的软性胶片掩膜版，通常称为菲林，习惯上又叫做掩膜版。要、通过制版在胶片上制成的与电极图形相对应的黑白图案，黑色区域能遮挡光，而透明的区域能让光通过。 3.3.1真值表12864的点阵屏是通过在X轴与Y轴加不同的电压扫描信号使的X轴与Y轴的交点发亮来实现显示的，真值表如表3-1所示。表3-1真值表PINX1X2X3X4X128Y1112131411281Y2122232421282Y3132333431283Y64164264364464128643.3.2单粒显示器版图的设计、面电极和背电极版图设计 点阵屏的面电
35、极与背电极分别是X轴与Y轴的电极走线,通过面电极与背电极上加不同的电压扫描信号来实现图案与汉字的显示。图3-1 面电极图案图3-2 背电极图案、图3-3 COM和SEG电极图案边框（Seal）版图图3-4 中边框距小玻璃边缘0.1mm，边框宽0.2mm.图3-4边框图 凸版（APR）版图图3-325据小玻璃边缘收缩1.2mm。考虑长边方向要收缩取凸版左、右边距小玻璃边缘1.6mm,上下距小玻璃边缘1.2mm。 图凸版图银点（Dot）版图银点设计在COM电极与SEG电极叠加区域中，介于边框和凸版之间的位置。实现窄玻璃与电极的导通。单粒显示器版图是由以上面电极和背电极、边框、凸版和银点等构成如图3
36、-6。通过面电极与背电极的重合区域来实现显示。图单粒显示器版图3.3.3菲林版的设计LCD生产工艺中几个重要的工序为光刻、PI涂覆和摩擦、丝印成盒等。光刻工序是在玻璃上刻出电极图形，其中曝光所需的掩膜版需要设计，LCD盒由上下两层基板组成，所以有上基板光刻掩膜版和下基板光刻掩膜版，需要设计Mmasku和Maskd两张光刻版。PI涂覆方式有几种，但目前较流行的是选择涂覆，选择涂覆需要一种凸版，制作凸版也需要菲林胶片，这种菲林胶片需根据LCD而设计。丝印成盒工序需要丝网印刷，而丝网制作也需菲林胶片，一是印刷边框的Seal版和导电的Dot版。因此设计生产中的菲林版包括：光刻ITO的Masku和Mas
37、kd版；PI涂覆工序凸版（APR）菲林版；丝印成盒所需工序的Seal版和Dot版 。在设计图中方选用的是300mm360mm0.7mm的ITO玻璃，并留有7.5mm的边用以生产总对位等标记。按公式（3-2）（3-1） 其中L=83;W1=48mm;W2=6mm,可以计算出N1=8，N2=9。 考虑菲林排版原则应取最大集成度，所以集成度N=9.有以上公式可知一个表和可以设计成3行3列即9对LCD产品。 按照集成度计算的原则在单粒显示器版图的基础上设计出Masku版和Maskp版、Sealu版和 Sealp版、Dot版、APR版的单元图然后对单元图进行“阵列”最终设计出Masku和Maskp的菲林
38、版、Sealu和Sealp的菲林版Dot菲林版和APR菲林版。光刻掩膜版（Masku和Maskp版） Masku版的单元图是进行液晶盒批量生产依据之一，只要将Masku版的单元版图与Maskp单元版图设计出来对电极的走线与生产的成本进行评估之后符合生产标准，才可以进行生产。具体的Masku版单元图如3-7所示，Maskp版单元版图如3-9所示，Masku版与Maskp版如图3-8与3-10所示，3-11为Mask版生产放大切割标记。图3-7Masku单元版图图3-328Maskp单元版图图3-8Masku版图3-9Maskd单元版图 图3-10 Maskd版图图3-11 Mask版放大切割标记
39、Seal版图3-12和图3-13分别是Sealu和Sealp版，其单元图为图3-14和图3-15，图3-16为Sealu和Sealp版的生产标记放大图。 图3-12Sealu版图3-13Sealp版 图3-14Sealu单元版图图3-15Sealp单元版图 3-16Seal版的生产放大标记Dot版图3-17和图3-19分别为Dotu版和Dotp版。图3-18与图3-20为Dotu与Dotp的单元版图，图3-21为Dot版的生产标记放大图。 图3-17Dotu版 图3-18Dotu单元版图 图3-19Dotp版 图3-20Dotp单元版图 图3-21Dot版生产标记（4）APR版图3-22和图3
40、-23分别为APRu和APRp版，其单元图为图3-24和3-25 ，图、3-26为APRu和APRp版的生产放大标记图。 图3-22 APRu版 图3-23 APRd版 图3-24 APRu版单元图 图3-25 APRp版单元图 图3-26 APR版的生产标记放大图 4.总 结 在本次设计中，第一章主要介绍了液晶显示器的发展与工作原理预计液晶显示器的物理特性。在第二章中确定了液晶显示器在制作过程中所要用到的原料，如液晶、偏光片、导电玻璃等和主要的制作工艺，如清洗于干燥工艺、光刻工艺、取向工艺等。在第三章中设计了一款12864的点阵图形LCD显示器。其中包括了显示器的外观图、单粒图与菲林版以及在
41、生产中切割标记的设计。致 谢毕业设计完成了，首先我要感谢马颖老师对我在设计过程中提供的的帮助。其次感谢马颖老师在我大学三年中对于我的孜孜教诲。让我从刚认识这一专业的迷茫到现在的熟练掌握了在液晶屏的设计中要注意的细节与技巧。让我懂得了单片机的作用与简单的应用。他的认真与负责值得我学习与敬佩。同时在这里我也感谢在大学三年中教过我的张麦利，朱晓娟等老师，在他们的教倒下，我明白了许多与专业有关的知识和对人生的态度。在这毕业之际，我衷心的感谢他们。点阵图形LCD液晶显示器的设计已经完成了，但在整个设计过程中我却学到了很多，在设计过程中我查阅了许多资料，不仅让我对在大学所学习的知识有了一个整体的回顾，更是
42、锻炼了我对知识的应用和解决问题的能力。让我对自身知识的漏洞有了一个很深刻的认识，让我学到了认真的重要性。在设计中我学会了遇到问题时坚持的重要性，只要能坚持下去不要被问题所吓倒就能成功，只要能不断学习，努力思考，一切问题都能得到解决。最重要的是要相信自己。参 考 文 献1.范志新，液晶器件工艺基础.北京邮电大学出版社，2.河北冀雅电子公司编.液晶显示器，19983.薛九枝.液晶显示基础知识讲座.现代显示,19954.徐涛颐.显示用液晶材料的结构、性质和调制.现代显示,19955.深圳天马微电子公司编写组著.液晶显示器制造工艺.成都：电子科技大学出版社，19936.谢书伟.偏正片及其用途.感光材料，1997（2）7.冯若，黄金兰，清洗及物理机制。应用声学，1993（1）8.液晶显示设计讲义.马颖.2010