浅谈一下LCD液晶显示屏封装材料

从整个LCD行业产业链上来看，产业上游为设备制造厂商和材料供应商，国外厂商几乎垄断，代表公司有康宁（玻璃基板）、UDC、陶氏化学、LG（发光材料）、住友化学（偏光板）、Tokki（蒸镀封装设备）、ASML（显影刻蚀）等。产业中游为面板制造商，代表公司有三星、LGD、京东方、TCL。产业下游为终端供应商，代表公司有苹果、三星、LGD、华为等。其下游应用范围比较广，主要为电视机领域、笔记本和电脑显示器、手机领域等传统应用领域，以及车载、可穿戴设备等新兴应用领域。

一、LCD介绍

液晶显示屏（LiquidCrystalDisplay，简称LCD）属于平面显示器的一种。其构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。

二、LCD工作原理

液晶显示屏使用了两片极化材料中的液体水晶溶液，使电流通过该液体时会使水晶重新排列达到成像的目的。它是一种全新的显示技术，利用了液晶的光-电特性。液晶是一种同时具有液体和固体晶体特征的物质状态。它本身不发光，但它可以让光在特定的方向完美地通过。同时，液晶分子在电场的影响下会旋转，然后通过它的光也会旋转。也就是说，液晶可以成为光的开关，这就是液晶显示技术的关键所在。

三、LCD分类

1、LCD驱动分类

液晶显示屏按照驱动方式不同可分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（SimpleMatrix）和主动矩阵驱动（ActiveMatrix）三种。其中，单纯矩阵型又可分为扭转式向列型（TwistedNematic，TN）、超扭转式向列型（SuperTwistedNematic，STN）及其它被动矩阵驱动液晶显示器。而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型（ThinFilmTransistor，TFT）和二端子二极管型（Metal/Insulator/Metal，MIM）二种方式。

2、LCD应用分类

TN、STN和TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理之不同，在视角、彩色、对比及动画显示品质上有高低程次之差别，使其在产品的应用范围分类亦有明显区隔。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言，主动式矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型（TFT）为主流，多应用于笔记型计算机及动画、影像处理产品。而单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列（TN）、以及超扭转向列（STN）为主，目前的应用多以文书处理器以及消费性产品为主。在这之中，TFT液晶显示器所需的资金投入以及技术需求较高，而TN及STN所需的技术及资金需求则相对较低。

四、TFT-LCD制作工艺

TFT-LCD液晶显示面板制作工艺，主要分为阵列（Array）工艺、彩膜（CF）工艺、成盒（Cell）工艺和模组（Module）工艺。

1、阵列工艺:玻璃基板涂覆光阻胶/光刻胶（4-5次）。

2、彩膜工艺：

（1）玻璃基板涂覆黑色树脂阻光胶。

（2）玻璃基板黑色阻光胶镂空处依次涂覆RGB（红/绿/蓝）感光层。

（）四道感光胶工艺完毕后，涂覆透明有机保护层+感光树脂材料。

、成盒（CELL）工艺：

（1）涂覆取向层薄膜；

（2）在CF基板上点液晶；

（）TFT基板上点涂封边UV胶（即将裁切液晶屏大小的外边沿尺寸）。

4、模组工艺:

（1）点涂各向异性导电胶，液晶面板上粘接FPC；

（2）同样点涂导电胶，粘接驱动板PCB；

（）塑料边框与模组粘接材料。

五、LCD优势与局限性

1、优势

（1）液晶在节能方面可谓优势明显。

（2）其辐射指标普遍比CRT要低一些。

（）由于其原理问题不会出现任何的几何失真，线性失真。

（4）液晶显示器可视面积大。

（5）高精细的画质（部分低价的缩水显示器除外）。

（6）显示器与CRT的相比重量轻几倍，且厚度也是薄了几倍，因此很容易移动。

（7）不会因供电不足导致画面色彩失真。

2、局限性

（1）可视偏转角度小。

（2）容易产生影像拖尾现象(例如鼠标指针快速晃动)，这是由于普通液晶屏多为60Hz(每秒显示60帧)，而CRT多为85Hz(每秒85帧)。不过这个问题主要出现在液晶显示器刚流行时的游戏中（即“画面撕裂”），之后已经基本解决，如果仍然出现可利用垂直同步解决。

（）液晶显示器的亮度和对比度不是很好。

（4）液晶“坏点”问题。

（5）寿命有限。

（6）当分辨率低于显示器的默认分辨率时，画面模糊会非常明显，而CRT即使当前分辨率低于默认1倍也不会十分明显。

（7）当分辨率大于显示器的默认分辨率时（需要软件强制设定），细节处的色彩会丢失，而CRT是屏幕闪烁严重且画面明显模糊。

六、LCD应用场景

LCD应用广泛，包括液晶电视、计算机显示器、仪表板、飞机驾驶舱显示器以及室内和室外标牌。小型LCD屏在LCD投影仪和便携式消费类设备（如数码相机，手表，数字时钟，计算器和移动电话，包括智能手机）中很常见。LCD屏幕也用于消费电子产品，如DVD播放器，视频游戏设备和时钟。在几乎所有应用中，LCD屏幕已经取代了笨重、笨重的阴极射线管（CRT）显示器。

七、LCD封装材料

在液晶显示器LCD的组装过程中，粘合剂是关键材料之一，高效率的生产节奏，必须选用合适的粘合剂，同时保证长期信赖性。在LCD的制造程序中许多元器件的组装需要用粘合剂来完成，其中主要部位包括：LCD模组封边、LCD主板封口、LCDITO保护、LCD引胶固定、FPC封端、FCOG封装、QDEF封装、临时定位和LCD全贴合等。

1、LCD模组封边胶

LCD模组密封是把规定间隙的两块玻璃基板粘接密封在一起，这样可把液晶材料限制在两块玻璃的夹层内，由于液晶是一种高活性的溶剂，对密封液晶的胶粘剂要求较高，除了对玻璃、氧化铟、氧化锡、聚酰亚胺等粘接强度高外，还要有良好的耐湿热性，否则会出现图像污点、对比度降低、耗电量增加、液晶内出现气泡等问题，甚至发生玻璃脱离现象。

针对LCD模组封框工艺，蕞达公司推出三款封装材料：EP单组份环氧胶、ACUV胶和ACUV胶。

（1）EP单组份环氧胶，中等粘度，低应力、低收缩，粘结力强，耐高温高湿和长期可靠性，对液晶无不良影响。

（2）ACUV胶一种单组份高粘度胶水，柔韧抗震动，对大多数基材粘结力强，耐湿热和酸碱稳定性，不会影响液晶，适用于显示器边框的密封粘结，使得器件内部不受污染以及水汽氧气等侵蚀等。

（）AC一款专为LCD模组背光源漏光而设计的单组份黑色紫外线照射固化粘合剂，低收缩，柔韧性好，耐高温高湿和长期可靠性等，不会影响液晶。

2、LCD主板封口胶

LCD主板密封后，留有一个液晶填充口，液晶材料可从填充口用真空灌注法注入，最后用胶粘剂封口。传统封口胶粘剂常用环氧胶粘剂，但是环氧胶粘剂固化较慢，固化前其和液晶接触时间较长，易渗入液晶材料里，现在新型的液晶对异物非常敏感，异物的迁入会直接导致程序混乱，给制造带来损失。

针对LCD主板封口要求，蕞达公司推出一款ACUV胶，作为封口胶，AC胶液粘度高，接近触变形又带有一定的流动性，利于施胶，透光率高，胶层坚韧、抗震动，抗弯折性能佳，低收缩、低应力，耐高温高湿和长期可靠性，不会对液晶产生影响。

、LCD屏引脚胶

金属引线端子的封装是把金属销钉卡入玻璃后，然后通过胶粘剂进行粘结与固定。

针对LCD引脚封装要求，蕞达公司推出一款ACUV胶，中等粘度，固化后表干性和电绝缘性好，耐水煮和低吸水率，耐湿热和长期可靠性，适合用于LCD引脚粘结与固定。

4、LCDITO保护胶

LCD作为显示模组的关键部件，ITO经常容易被腐蚀导致显示故障，因此LCD模组中ITO/COG需要保护层来杜绝湿气和静电的破坏。

针对ITO电路封装要求，蕞达公司推出ACUV胶，一款低粘度紫外光照射固化胶，低能量快速固化，流动性好，可满足超薄施胶工艺，防尘防潮，耐盐雾，耐高温高湿，可有效保护ITO电路。

5、FPC封端胶

液晶显示器与驱动集成电路常用柔性电线或带式电线连接两端，但是灰尘和湿度的作用很容易干扰两端。

针对FPC封端要求，蕞达公司推出一款ACUV胶，低收缩、低应力，耐候和耐化学品稳定，适用于FPC排线补强和多种电子线体粘结和固定。

6、FCOG封装胶

FCOG即将多种IC芯片贴装在液晶显示器LCD的玻璃底面上。

针对FCOG封装要求，蕞达公司推出一款ACUV胶，中等粘度，很高的纯度及极低的离子含量，电绝缘性好，耐水煮和低吸水率，耐湿热和长期可靠性，专门设计用于FCOG封装。

7、QDEF封装胶

量子点显示技术凭借色域覆盖率、色彩控制精确、使用寿命、功耗等方面巨大优势，量子点不耐高温，超过80度即软化变质，所以目前的量子点显示器一般是在va面板中加了一张qdef膜(量子光学膜)，其将量子点分散在树脂材料上，分散并进行膜片化，再水汽高阻隔封装材料对其进行包夹封装，形成类似三明治的多层复合结构，起到防热、防氧化、防水的作用，并需要与发热源的led光源设定必要距离。

针对QDEF封装要求，蕞达公司推出一款ACUV胶，透光率高，抗弯折性能佳，低收缩、低应力，高隔水隔氧，耐高温高湿和长期可靠性，适用于液晶显示背光模组中QDEF封装。

8、临时定位胶

在LCD组装过程中，上下两层玻璃的定位是最重要的步骤，在使用热固化的环氧胶或UV胶进行LCD模组封边时，可用临时定位UV胶使两块玻璃定位。

针对此工艺，蕞达公司推出一款ACUV胶，低收缩，抗冲击，抗化性包括耐碱性、耐氢氟酸和多种清洗剂等，在温水中解胶，具有可剥离性，适用于TFT液晶玻璃减薄工艺。

9、LCD全贴合封装胶

LCD屏幕结构大致可分成三部分，从上到下分别是保护玻璃、TP和LCM，全贴合是指以水胶或光学胶将LCM与TP和保护玻璃无缝完全黏合在一起的一种技术工艺。全贴合封装工艺主要优势如下：隔绝灰尘和水汽进入，保持屏幕的洁净度；提升亮度，增强屏幕的显示效果；有效降低显示面板噪声对触控信号造成的干扰；触控模块因为和显示面板的紧密贴合增强其机械强度等。

针对全贴合封装工艺，蕞达公司目前主要推出二款产品，致力于为LCD显示行业提供全贴合解决方案。有机硅材料主要包括USiAB和USiAB二种OCR。

（1）其中USiAB是一款双组份热固型有机硅凝胶，高透光率，卓越的热稳定性，低收缩、低雾度和低黄化等特性，以及经历严苛环境长期信赖性。低温快速固化，对全贴合的产品基材和尺寸通用性强，可适用于大尺寸、曲面和各类较复杂结构和界面的贴合。

（2）其中USiAB也是一款双组分热固型有机硅凝胶，缝隙填充性好，附着力优秀，透光率98%以上，低收缩、低雾度和低黄化等，高隔离水汽与长期信赖性。在贴合过程中，有机硅液体OCR只需进行点胶-贴合-流平-脱泡-固化过程即可完成贴合，能够同时满足室内和户外各类显示产品的要求，可用于便携式显示器、公共信息显示器和导航装置等。

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