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1、一、主要材料三大主要材料：液晶、ITO 玻璃、偏光片（对手彩色液晶显示器还必须加上滤色膜）；其他材料 :取向材料、封接材料、衬垫料、金属引线腿等:还有一些参于液晶显示器的生产过程和最终在产品中不存在的原材料:如光刻胶、各种稀释剂、溶剂、清洗剂、摩擦布等。1液晶显示用平板玻璃(1)液晶显示对平板玻璃的要求：含钠成分很低。因玻璃板中含钠成分 600 度高温时变化极小。要求玻璃板表面光滑平整，两板之间：的间隙均匀，同时要求在加工过程中经受一定温度时，仍然保持其间隙均匀。玻璃板表面没有缺陷咸缺陷在10nm 级以下，并且没有气泡。玻璃板在加热过程中不产生应力。有一定的抗蚀能力。目前，只有基本上符合上述要
2、求的玻璃；但是用普通工艺，即使加上抛光工艺，也不能达到上述要求。(2)液晶显示玻璃板的生产技术首先对玻璃成分进行优选，将碱（Li 20，Na20，K 20 等 )成分控制在 (0.1-0.2)Wt 以下，同时采用新的工艺，才能制出合格的LCD 用平板玻璃。生产液晶显示平板玻璃有两项新技术：熔融拉伸法： 熔融的玻璃从两个高温管之间由于重力的作用流出，形成一定厚度的均匀玻璃板。以产生真正无缺陷的玻璃板，而不需经抛磨加工。现在利用这项技术已能生产1m 宽的玻璃板；该工艺可浮法生产玻璃板：玻璃料连续地从熔化炉中流到熔化的锡槽内，玻璃在锡上慢慢冷却，取出并退火。浮法生产的玻璃板表面较粗糙，尚需进行抛光才
3、能满足液晶显示器的要求。(3)液晶显示用的玻璃板含石灰的玻璃板和硼硅玻璃颇舶软化点为500t，可以用于 a-Si： H FT 的衬底。无碱玻璃系列的硼铝硅玻璃橡 (7069、1733、1724 型)，膨胀系数低，加工特性好，适合作有源矩阵LCD 的基板。其中 1733 型玻璃工艺温度为615C，是设计用于 p-Si：H TFT-LCD 的基板，甄 1724 型玻璃的工艺温度为 650， 1729 玻璃板变形点是 799，工艺温度可达 775，接近热栅多晶硅工艺温度范围。碱土铝玻璃变形温度高达 800，若增加硅的成分，变形温度可高于800 .若全部成分是 Si02，就是石英，工艺温度可达 100
4、0。随着玻璃中Si02 成分增加，熔化和加工都很困难,增加了工艺难度和制造成本。玻璃的最高使用温度 (工艺温度 )常选在它的变形点以下 25。一般定义玻璃变形点的粘度为1014 5 泊，退火点的粘度为 1013 泊，软化点的粘度为 107.6泊。以上提到的几种玻璃型号都是美国康宁公司的产品。其中7059 型玻璃是用熔融拉伸法制造的，适合作液晶基板，已完全商品化，供应全世界。 1733,玻璃也是用熔融拉伸法制造，工艺温度比7059 高，也广泛用于液晶显示，而 1724、 1729 型则是用浮法工艺生产的。(4)玻璃板的热稳定性液晶显示板在制造过程中，尤其是制造TFT-LCD 时，需要几次光刻和退
5、火，因而对玻璃板尺寸的热稳定性要求很高。对于 TFT-LCD 时的玻璃板，要求尺寸热稳定为几个ppm。玻璃的稳定结构是晶体， 但玻璃板制造过程中有急冷过程，所以含有大量非晶态结构。玻璃的非晶态有向晶态转化的倾向，只是转化过程与温度有关。如7059 玻璃，在 900时，几秒钟就转化完毕； 在 600时转化需几天；在 300时，转化需要 1 个世纪。、在转化过程中，伴随着尺寸的缩小，称为“密化”。急冷的玻璃，在变形温度下退火，尺寸变化会达到1000ppm。这对 TFT-LCD 玻片是不能允许的，何况这种密化程度与退火温度、退火时间和冷却速度有关，即与玻璃板的热加工历史有关。为了在液晶显示板加工过程
6、中，玻璃板不再有大的尺寸收缩量，应对来料玻璃板进行预退火，使密化增加。退火时间在 50min 以上，冷却速度在 1 min 左右能达到较好的预密化(退化温度为 650)，使玻板在加工过程中尺寸的变化控制在1.5 ppm 左右。(5)在玻璃板上镀阻挡层阻止碱离子迁移平板显示用玻璃板要求没有碱离子，而真正的无碱玻璃的其他特性又不易做好。目前平板显示用的玻璃板是低碱玻璃；在工艺温度低时，尚能满足要求，但在P Si:H TFT 工艺温度较高时，甚至在玻璃中碱离子含量在几个ppm 情况下，也会发生碱离子传染。在玻璃板表面上， 镀一层约 200nm 的 Al 2O3 阻挡层能有效阻止碱离子侵人； 镀 Al
7、 2O3 的方法有电子束蒸发和射频溅射，但溅射制成的 Al 2O3 膜对阻挡碱离子的效果更好。 Na+于 675下在 Al 2O3 中的扩散系数和在 550 下在 Si02 中相同，即 Al 2O3 的阻挡效果优于 Si02。在普通硬玻璃上， 镀一层 Al 2O3 阻挡层，就可以制造 Poly-Si ： H TFT 的基板。(6)液晶显示板的抗蚀性HCl 、H2SO4、 H20 对 7059 和 1733 型平板玻璃的腐蚀作用如表3 19 所示，表中数字单位为由上表可知1733 玻璃板比 7059 玻璃板更耐酸、耐碱；盐酸的腐蚀作用远大于硫酸，去离子水的腐蚀作用可以忽略不计；在强酸作用下，碱土
8、金属氧化物、硼氧化物有一定损失2透明导电玻璃透明导电玻璃是指在普通玻璃的个表面镀有透明导电膜的玻璃。 最早的透明导电膜的商品名为它是为制造防止飞机舷窗结冻和制造监视加热液体内部反应情况的透明反应管而研制的，它的成分是 gcm2.NESA 膜，SnO2。但 SnO2 透明导膜不易刻蚀。现在采甩的ITO(1ndiumTinOxide 氧化铟锡 )的成分是 In2O3 和 SnO2，ITO 膜是在In2O3 的晶核中掺人高价Sn 的阳离予，掺杂的量以Sn 的含量为 10重量比最佳。 ITO 是一种半导体透明导电材料、禁带宽度为3eV 以上，具有两个施主能级，为n 型施主能级，离导带很近，自由电子密度
9、=10201021 个/cm3；迁移率为 1030 cm3/v.s。所以电阻率很低，可低至l0-4.cm 量级。用 Sn+4 离子占据晶格中 In +3 离子的位置，会形成一个正1 价电荷中心和1 个多余的价电子 ,这个价电子挣脱了束缚便成为导电电子。一般的玻璃材料为钠钙玻璃，这种玻璃衬底与ITO 之间要求有1 层 SiO2 阻挡层，似阻挡玻璃中的钠离子渗透。因 ITO 膜生产过程中，玻璃衬底处于 150300温度下，如果玻璃中的钠离子扩散进入ITO 膜中，形成受主能级，对施主起补偿作用,引起导电性能下降。如果玻璃村底为无钠硼硅玻璃；，则可不用 SiO2 阻挡层。对于某些高档产晶的制造，有时需
10、在ITO 外层加 1 层 SiO2层，这是为了增加横向的绝缘性。在玻璃衬底上制备透明导电膜的方法有喷雾法、涂覆法、浸渍法、真空蒸发法、溅射法等多种。目前大生产中主要用直流磁控溅射法，气功以稳定，膜的质量好，但靶材料利用率只有25-30。现在已开发出使用交流电源驱动磁场移动的方法，可使靶材料利用率增至40左右。溅射靶材过去用高纯铟锡合金，其比例为Sn (In+Sn)=8 13，合金熔点为 173。现在直接采用氧化铟锡靶镀膜工艺，但 ITO 靶比铟锡合金靶贵得多，目前还是靠进口-的。用于液晶显示器的导电玻璃必须符合一定要求，具体的指标为：透光率好。一般要求大于85；另一方面要求光干涉颜色均匀，其不
11、均匀性小于10；方块电阻小。薄膜的电阻率常用方块电阻来表示，（）对于低档的 TN 产品， ITO 膜的方块电阻要求为10030(口 )，相应的膜厚为200300A ；对于 STN产品要求 ITO膜的 R 口 小于 10 口； (对于 VGA为 口 ,；对于 SVGA 为 3 5口 )，相应的膜厚为1000-2000Ao显然， ITO 层厚度增加虽然可以降低R 口 ，但是透光率必然也变差，所以控制ITO 膜制造工艺使其电阻率小是最关键的。平整度好。平整度是指玻璃表面在一定长度乙范围内的起伏程度，用 h L 表示，其中丸为长度 L 范围内表面最高与最低点的差值。由于液晶层厚只有10m 左右，基片不
12、平整直接影响液晶层厚的不均匀，所以对液晶显示器的质量有直接影响。ITO 玻璃基片的平整度包括玻璃表面粗糙度、表面波纹度、基板翘曲度；基板平行度和ITO膜表面租糙度、膜厚均匀度。液晶盒使用的玻璃一般厚度为芍0.31.1mm 的浮法玻璃，用于TN-LCD 时，对于11mm 厚的要求平整度小于 015m20mm；：对于 07mm 厚的要求平整度小于0 2m 20mm，电阻不均匀性小于土15，允许有机少量的缺陷。用于中高档STN-LCD 时，玻璃要经过抛光， 要求平整度小于0075005 m mm，电阻不均匀性小于10%。不允许有任何缺陷。3偏光片在液晶显示器中大量使用偏光片(偏振片 )，它的特殊性质
13、是只允许某一个方向振动的光波通过，这个友向称为透射轴， 而其他方向振动的光将被全部或部分地阻挡，这样自然光通过偏光片以后，就成了偏振光。 同样，当偏振光透过偏光片时，如果偏振光振动方向与偏光片的透射方向平行一致时，就几乎不受到阻挡，这时偏光片是透明的； 如果偏振光的振动方向与偏光片的透射方向相垂直，则几乎完全不能通过，偏光片就成了不透明的了。因此，偏光片可以起检测偏振光的作用。偏光片的制备过程有4 步：1) 制膜偏光片的基片常采用聚乙烯醇极性的 OH 基团(PVA) 膜，它是一种线性高分子聚合物，在很长的分子键上均匀地挂着许多强用来制作偏光片的 PVA 膜在光学上是均匀各向同性的，大分子键在各个方向上都是完全均匀的、无规律排列聚集成膜。(2)浸液将用普通方法制得的各向均匀的PVA 膜浸入含碘的有机或无机化合物中进行反应，在薄膜中形成碘链。碘链的特点是能吸收振动方向平行于碘链的光，而振动方向垂直于碘链的光将可以通过，即碘链具有三向色性。(3)拉伸将反应后的
