液晶板製作流程
2009-09-28 21:52:42|分類： 預設分類 |標籤： |字型大小大中小訂閱
曾經爆發過的面板門事件，足以解釋使用者對於[url=液晶顯示器[/url]所採用液晶面板型別的重視，不僅如此，液晶顯示器重要的技術提公升，如led背光，超廣視角，都與面板有著直接的關係。而佔一台液晶顯示器80%成本的液晶面板，足以說明它才是整台顯示器的核心部分，它的好壞，可以說直接決定了一台液晶顯示器品質是否優秀。
如此來看，民用的液晶顯示器的生產只是乙個組裝的過程，將液晶面板、主控電路、外殼等部分進行主裝，基本上不會有太過於複雜的技術問題。難道這是說，液晶顯示器其實是技術含量不好的產品嗎？其實不然，液晶面板的生產製造過程非常繁複，至少需要300道流程工藝，全程需在無塵的環境、精密的技術工藝下進行。
液晶面板的大體結構其實並不是很複雜，筆者將其分為液晶板與背光系統兩部分。
液晶面板的led背光系統
背光系統包括背光板、背光源（ccfl或led）、擴散板（用於將光線分布均勻）、擴散片等等。由於液晶不會發光，因此需要借助其他光源來照亮，背光系統的作用就在於此，但目前所用的ccfl燈管或led背光，都不具備面光源的特性，因此需要導光板、擴散片之類的元件，使線狀或點狀光源的光均勻到整個面，目的是為了讓液晶面板整個面上不同點的發光強度相同，但實際要做到理想狀態非常困難，只能是儘量減少亮度的不均勻性，這對背光系統的設計與做工有很大的考驗。
液晶板在未通電情況下呈半透明狀態
可彎曲的柔性印刷板起到訊號傳輸的作用，並且通過異向性導電膠與印刷電路板（藍色pcb板的部分）壓和，使兩者連線想通
液晶板從外到裡分別是水平偏光片、彩色濾光片、液晶、tft玻璃、垂直偏光片，此外在液晶面板邊上還有驅動ic與印刷電路板，主要用於控制液晶板內的液晶分子轉動與顯示訊號的傳輸。液晶板很薄，不通電的情況下呈半透明狀態，它的大體構造就像三明治，下層tft玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶。
微觀液晶面板，會看到紅綠藍為一組三原色，一般一組或兩組為乙個畫素
液晶具備固態晶體的光線折射性質，同時具備液體的流動特性，在電極的驅動下，可以按照主控想要的方式進行排列，控制光線透過的強弱，然後在彩色濾光片上，通過紅、綠、藍三基色進行每個畫素的調色，最終得到完整畫面影像。
按照功能的劃分可以將液晶面板分為液晶板與背光系統部分，而要生產一塊液晶面板，卻需要經過「前段array製程、中段cell製程、後段模組組裝」三個複雜的過程。今天我們將在此，為大家詳細介紹液晶面板的生產製造流程。
●前段array製程:薄膜/黃光/蝕刻/剝膜(一)
液晶面板製造的前段array製程主要是「薄膜、黃光、蝕刻、剝膜」四大部分，如果僅僅是這樣看，很多網友根本不解這四步的具體含義，以及為什麼會這樣做。
首先，液晶分子的運動與排列都需要電子來驅動，因此在液晶的載體——tft玻璃上，必須有能夠導電的部分，來控制液晶的運動，這裡將會用ito（indiumtinoxide，透明導電金屬）來做這件事情。ito是透明的，也成薄膜導電晶體，這樣才不會阻擋背光。
液晶分子排列的不同以及快速的運動變化，才能保證每個畫素精準顯示相應的顏色，並且影象的變化精確快速，這就要求對液晶分子控制的精密。ito薄膜需要做特殊的處理，就猶如在pcb板上印刷電路一般，在整個液晶板上畫出導電線路。
首先，需要在tft玻璃上沉積ito薄膜層，這樣整塊tft玻璃上就有了一層平滑均勻的ito薄膜。然後用離子水，將ito玻璃洗淨，準備進入下一步驟。
接下來，要在沉積了ito薄膜的玻璃上塗上光刻膠，在ito玻璃上形成一層均勻的光阻層。然後烘烤一段時間，將光刻膠的溶劑部分揮發，增加光阻材料與ito玻璃的粘合度。
用紫外光（uv）通過預先製作好的電極圖形掩模版照射光刻膠表面，使被照光刻膠層發生反應，在塗有光刻膠的玻璃上覆蓋光刻掩模版在紫外燈下對光刻膠進行選擇性**。
●前段array製程:薄膜/黃光/蝕刻/剝膜(二)
我們以乙個畫素單位為例，如上圖，這個畫素中，淺色部分未**，而深色的是**部分。
接著，用顯影劑將**部分的光刻膠清洗掉，這樣就只剩下未**的光刻膠部分，然後用離子水將溶解的光刻膠沖走。
顯影之後需要加熱烘烤，讓未**的光刻膠更加堅固的依附在ito玻璃上
然後用適當的酸刻液將無光刻膠覆蓋的ito膜的蝕刻掉，只保留光刻膠下方的ito膜。ito玻璃為（in2o3與sno2）的導電玻璃，未被光刻膠覆蓋的ito膜易與酸發生反應，而被光刻膠覆蓋的ito膜可以保留下來，得到相應的拉線電極。
●前段array製程:薄膜/黃光/蝕刻/剝膜(三)
剝膜：用高濃度的鹼液（naoh溶液）作脫膜液，將玻璃上餘下的光刻膠剝離掉，從而使ito玻璃形成與光刻掩模版完全一致的ito圖形。
用有機溶液沖洗玻璃基本標籤，將反應後的光刻膠帶走，讓玻璃保持潔淨狀態。這樣就完成了第一道薄膜導電晶體製程，一般至少需要5道相同的過程，在玻璃上形成複雜精密的電極圖形。
用相同的方法在玻璃上拉出其他的ito電極圖形
形成複雜精密的電極圖形，可以更好的控制液晶分子的運動
這樣，前段array製程就結束了。從整個過程不難看出，前面在tft玻璃上沉積ito薄膜、塗光刻膠、**、顯影、蝕刻，最終是為了在tft玻璃上形成前期設計好的ito電極圖形，以便於在玻璃上控制液晶分子的運動。整個生產過程的大致步驟並不複雜，但是技術上的細節和注意事項非常繁瑣，這裡我們就不多做介紹了，有興趣的朋友可以自行查閱相關資料。
液晶板所用玻璃的製造工藝也是非常講究。目前，全球最大的液晶面板用玻璃，主要由美國康寧、日本旭硝子等廠商提供，處於液晶面板生產製造的上游，這些廠商都掌握著玻璃生產工藝的技術專利。前幾個月，由於**造成康寧玻璃停爐事件，對液晶面板行業造成了一定的影響，可看出其在行業內的地位。
●中段cell製程:tft玻璃與彩色濾光片貼合(一)
前面我們提到過，液晶板的結構就像三明治，下層tft玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶。在液晶面板製造的終端cell製程，就是tft玻璃與彩色濾光片的上下貼合，不過這不是簡單的粘合，需要做很多細節上的技術工作。
下層tft玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶層
中段cell製程首先分為tft與cf（彩色濾光片）兩部分
首先將經過前段array製程的tft玻璃用離子水洗淨
從上圖中大家可以看到玻璃上分為相同大小的6塊，也就是說這塊玻璃做出的液晶板，最後要切割成6塊，而每一塊的大小則是最終尺寸。在玻璃投片的時候，每塊玻璃要切什麼規格什麼尺寸就已經提前設計好了。
在配向膜為溶液狀態時屠宰tft玻璃基本上表面
然後將有機高分子配向材料塗佈在玻璃的表面，即採用選擇塗覆的方法，在ito玻璃上的適當位置塗一層均勻的配向層，同時對配向層做固化處理。
配向摩擦：用絨布類材料以特定的方向摩擦取向層表面，以使液晶分子將來能夠沿著配向層的摩擦方向排列，保證液晶分子排列的一致性。配向摩擦之後，會有一些絨布線等汙染物，需要通過特殊的清潔流程將汙染物沖洗掉。
tft玻璃基板清洗完畢之後，進行密封膠塗佈，其目的是為了讓tft玻璃基板能與彩色濾光片粘合固定，同時也能防止液晶外流。
●中段cell製程:tft玻璃與彩色濾光片貼合(二)
tft玻璃基板的終端cell製程基本已經完成，下面就該進行彩色濾光片的cell製程。
與tft玻璃基板配向相同，彩色濾光片也需要塗配向膜
然後在已經固定在濾光片表面的配向膜上進行配向
在彩色濾光片表面噴灑墊料，讓tft玻璃基板與彩色濾光片之間有一定的間隔距離
接下來，再次進入tft玻璃基板的製程
在tft玻璃基板上已經塗好的密封膠框內注入液晶
最後，在彩色濾光片的玻璃的粘合方向上的邊框塗上導電膠，以保證外部電子能夠流通進入液晶層，然後，根據tft玻璃基板、彩色濾光片上的粘合標記，將兩塊玻璃粘合，通過高溫將粘合材料固化，使上下玻璃貼合穩定。
彩色濾光片是液晶面板非常重要的零元件，製造彩色濾光片的廠商與玻璃基板廠商一樣，處於液晶面板廠商的上游，其**過剩或不足，能夠直接影響液晶面板的生產進度，間接影響終端市場。
●中段cell製程:tft玻璃與彩色濾光片貼合(三)
貼合完畢的液晶板就可以根據之前設計好的切割尺寸進行切割，得到最終尺寸
通過上圖，可以看到，切割完的每塊液晶板都留有兩個邊框，是做什麼用的呢？在後面的模組製程中，大家可以找到答案
最後，在每塊液晶基板的兩面都貼上的偏光片，其中朝外方向貼的是水平偏光片，朝內方向貼的是垂直偏光片。
偏光片是一種只允許某方向的光線才能通過的光學片板，能將自然光轉換成直線偏光的光學元件。其作用機制是將直交的入射光線經過垂直偏光片後，使垂直方向光線通過，另乙份水平方向光線則被吸收，或利用反射和散射等作用使其遮蔽。
製作液晶面板時，必須上下各用一片，且呈交錯方向，在有電場與無電場時，使光線產生位相差而呈現明暗的狀態，用於顯示字幕或圖案。
至此，中段cell製程就全部完成。下面，就可以進入液晶面板製造的最後乙個流程：後段模組組裝。
●後段模組組裝:驅動ic/印刷電路板壓合
後段module製程主要是液晶基板的驅動ic壓合與印刷電路板的整合，這一部分可以將從主控電路接受到的顯示訊號傳輸到驅動ic上，驅動液晶分子轉動，顯示影象。此外，背光部分在此環節會與液晶基板整合，完整的液晶面板就完成了。
首先在兩個邊框上壓合異向性導電膠，這樣可以讓外部電子進入到液晶基板層，是電子傳輸的橋梁
壓合在液晶基板上的驅動ic
接下來是驅動ic的壓合。驅動ic的主要功能是輸出需要的電壓至每個畫素，控制液晶分子的扭轉程度。而驅動ic分為兩種，位於x軸的源極驅動ic負責資料的輸入，特性為高頻並具備影像功能；位於y軸的閘極驅動ic負責液晶分子的扭轉程度與快慢，其直接影響著液晶顯示器的響應時間。
不過目前已經有很多液晶面板只有x軸方向有驅動ic，也許是將y軸驅動ic功能做了整合簡化。
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一 流程圖 二 目的 為了使生產的產品要求符合規格和客戶要求，避免批量性不良發生。三 適用範圍 每個班次開線前 轉線生產前 四 職責 1 品質部 收集產品檢驗規格，客戶要求等 依據首件記錄表依次對首件進行點檢 判定及異常通報 2 工程部 依據作業指導書和bom進行組裝，並記錄組裝問題點 4 生產部 ...
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一 l cm測試分為外觀檢查和電性測試 外觀檢查 沒有通電情況目測 電性測試 上電情況下檢查顯示效果 二 測試工具 驅動板 測試架 直流電源 萬用表或類似測量儀器三 測試引數 模組的vdd，idd，vop，背光電壓，電流。四 測試畫面詳細說明 檢測畫面 圖樣檢測內容 01全顯畫面 顯示畫面是否有異物...
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