平面显示器接触角测量的重要性及测量流程

      显示器是由玻璃基板、各种功能薄膜、电极、液晶、光学胶等数十层材料精密叠加而成的。表面的清洁度和化学性质直接影响后续工艺的质量。在平面显示器（如LCD、OLED）的制造过程中，测量接触角以评估材料表面的亲疏水性，是保障产品良率、性能和可靠性的一项关键质量控制手段。其核心在于通过分析液滴在固体表面的静态和动态行为，精确揭示表面的润湿特性。

      一、在平面显示器制造中的具体应用与评估目的

      1. 评估基板清洁效果与表面活化程度。任何微小的污染物（如油脂、灰尘）都会改变表面的亲水性。清洗后，通过测量接触角可以快速、无损地判断清洗效果。一个洁净的、活化的表面应该是亲水的（接触角小，例如 < 10°），这表明水能完quan铺开，表面能高，有利于后续的涂布附着。

      2. 控制涂布工艺的均匀性。基板的表面能（通过接触角反映）必须与涂布液体的表面张力相匹配。合适的亲水性可以确保涂布液能均匀铺展，形成平整、无缺陷的薄膜。

      3. 评估液晶配向膜的质量。配向膜经过摩擦或光配向后，其表面的微观沟槽和化学性质会发生变化。通过测量接触角，可以间接评估配向膜的处理均匀性和质量。一个处理良好的配向膜应该具有稳定且一致的接触角。

      4. 保证封装与贴合质量。被贴合表面的亲水性（表面能）直接影响胶水的润湿性和附着力。一个具有适当亲水性的表面可以确保胶水完quan铺展，没有气泡，形成牢固的粘结。

      二、准确的分析结果，流程中的环节如下：

      1. 样品制备与标准化：

      样品清洁：确保显示器表面无指纹、灰尘、有机污染物，这些会显著干扰测量结果。

      环境控制：在恒温、恒湿、无振动的环境中进行，以避免环境因素引起的液滴蒸发或震动。

      液滴控制：使用高精度注射泵滴出体积微小（通常为0.5-2.0 μL）且恒定的超纯水液滴，确保数据的一致性和可比性。

      2. 图像捕捉：

      使用高分辨率CCD相机和均匀的背景光源，在液滴稳定接触表面的瞬间（通常为1-3秒内）捕捉其清晰的轮廓图像。

      3. 分析模型选择与计算（关键步骤）：

      测量软件随后对捕获的液滴图像进行分析，针对不同的表面特性，需采用不同的数学模型进行拟合：

      θ > 20° 的通用情况：通常采用 Young-Laplace方程拟合。该方法通过计算液滴表面的拉普拉斯压力差，能zui 精确地还原液滴的真实形状，计算结果最为准确。

      θ < 20° 的强亲水表面：当液滴非常平坦时，更适合采用圆拟合或椭圆拟合法。该方法将液滴的左、右两侧轮廓视为圆弧或椭圆弧，并通过拟合这些弧线来计算接触角。

      左右角度差异分析：软件会分别计算左、右接触角。若二者差异过大（如 > 2°），则提示表面不均匀或有污染，这对于评估显示器面板的均匀性至关重要。

      此外，为了更深入地分析表面性质，通常还会测量其表面自由能，来综合判断表面的性能。

      表面能计算与分析：通过测量显示器表面与两种不同已知性质液体（通常为水和二dian甲烷）的接触角，并利用Owens-Wendt等数学模型，可以计算出固体表面的自由能及其分量。

      高表面能：通常对应于强亲水性，有利于粘合剂和涂层的附着。

      低表面能：通常对应于疏水性，具有抗粘附特性。

      总而言之，在微米/纳米尺度的平面显示器制造中，界面的性质决定了整体的性能。通过测量接触角来控制表面的亲疏水性，是确保亿万像素能够正确、稳定、长久工作的基石之一。