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第2部分 工艺模块 第3章 液晶显示器件工艺基础 3.1 液晶显示器件的主要材料 3.2 液晶显示器件的主要工艺 3.3 彩色滤色膜 3.1.0 液晶显示器件的主要材料 主要原材料(指液晶显示器（LCD）生产出后，产品中所保留的原材料): 三大主要材料(液晶、ITO玻璃、偏光片)+其他（PI液、SiO2、丝印胶（印框胶）、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）。 辅助材料（产品生产过程中使用而最终产品中不存在的原材料）： 光刻胶及其稀释剂、PI稀释剂、NMP、BC液、SiO2稀释剂、摩擦布、异丙醇、乙醇、丙酮、清洗剂、酸、碱等。 3.1.1液晶材料1 对液晶材料的要求 不同液晶显示器件要求使用不同品种的液晶材料，但都必须满足： （1）在使用和储存的温度环境下都表现为液晶相。 （2）具有优良的化学稳定性、光化学稳定性及热稳定性，使用寿命长。 （3）粘度低，具有优良的响应特性。 （4）介电各向异性大，适于低电压工作。 （5）双折射率大小适合于显示对比度的增加。 （6）弹性模量均衡，适合于多路传输驱动。 （7）分子排列有序度高。 单种液晶达不到上述全部要求 实际使用的液晶常常是多种成分液晶的组合 3.1.1液晶材料2 热致液晶分子的结构与性质 混合液晶的物理、化学特性（如熔点（Tm）、清亮点（Tc）、Δn、Δε、Vth以及K33/K11等）都是混合液晶体系中所有组分物理、化学特性的综合体现。液晶的性质是由液晶分子的化学结构决定的。液晶分子的结构可以简单地表示为： 其中：X、Y称为末端基团。常见的末端基团有R－（烷基）、RO－（烷氧基）、－CN（氰基）、－F、－CF3等。A称为连接基团。常见的连接基团有－CH2CH2－，－COO－，－C≡C－等。B、B′ 称为环体系。显示用液晶材料的环体系大多为六元环。Z、Z′ 称为侧向基团。常见的侧向基团有－F、－CN，－CH3等，显示用液晶材料中一般很少含有侧向基团。 液晶分子的各种物理、化学性质完全是由这些基团以及这些基团之间的相互作用决定的，因而改善液晶分子的性能，实际上就是改变液晶分子结构中某个基团的属性。 3.1.1液晶材料3 液晶分子结构和液晶物理性质的关系（1）介电各向异性（Δε） 液晶的介电各向异性Δε是决定液晶分子在电场中行为的主要参量，Meier于1975年推导出Δε的表达式为： 其中，h、F为常数；N为mol/cm3；Δα为各向异性极化度；μ为永久偶极矩；S为有序参量；β为永久偶极矩和分子长轴之间的夹角。 Δε大小、正负与Δα、β、μ、T和S均有关系。 3.1.1液晶材料3 液晶分子结构和液晶物理性质的关系（2）导电各向异性 一般热致液晶均为非离子结构，它的导电率总是很低的，σ10－11（Ω·cm）－1。液晶导电各向异性可以用σ∥/σ⊥来描述。 在向列相液晶中离子沿分子轴方向的运动比垂直于分子轴方向运动要容易得多，所以向列液晶总有σ∥/σ⊥1。 在近晶液晶中，离子运动在分子层隙间比较容易，所以σ∥/σ⊥1。 在液晶加热过程中经常用σ∥/σ⊥值来判断是否发生了相变。但是导电各向异性随温度的增加而迅速降低，至清亮点降为零。 由于液晶显示器件多工作于电场驱动方式，为了降低功率损耗，要求σ越小越好，对Δσ并不在意。 3.1.1液晶材料3 液晶分子结构和液晶物理性质的关系（3）粘度与分子结构的关系 粘度大小直接决定着液晶显示器件的响应特性，是一个十分重要的物理参量。尽管存在着不同的粘度系数，然而对于向列液晶通常只用体积粘度描述，它与活化能（E）和温度的关系为： 其中，k为常数。 从式可见当温度下降时，η急剧地变大。在相同温度下，具有低活化能的液晶材料粘度系数低，并且粘度随温度的变化也小。 3.1.1液晶材料3 液晶分子结构和液晶物理性质的关系（4）双折射与分子结构的关系 对于工作于双折射干涉光模式的液晶显示器件，液晶双折射特性是关键参数。 向列相和近晶相液晶具有正的光学性质，胆甾相液晶具有负的光学性质。 折射率受到液晶分子结构的极化度、中心桥键和π电子体系的影响。 3.1.1液晶材料3 液晶分子结构和液晶物理性质的关系（5）弹性系数与分子结构的关系 液晶有三个弹性系数：展曲弹性系数K11、扭曲弹性系数K22和弯曲弹性系数K33。 人们最关注K33/K11:比值越小，液晶的电光特性曲线越陡，多路驱动特性越好。 液晶结构对K33/K11比值的影响有如下几个方面： （a）液晶分子侧向引进其他基团，使液晶变宽，K11值增加，但K33变化不大，结果是K33/K