精品圖文詳解液晶面板制造工藝流程

1、圖文詳解液晶面板制造工藝流程時(shí)間：2009年11月02日 來源：PCPOP作者：周冰 【大 中 小】液晶顯示器的核心：液晶面板曾經(jīng)爆發(fā)過的面板門事件，足以解釋用戶對(duì)于 液晶顯示器 所采用液晶面板類型的重視,不僅如此，液晶顯示器重要的技術(shù)提升，如 LED背光，超廣視角，都與面板有著直接的關(guān) 系。而占一臺(tái) 液晶顯示器80%成本的液晶面板，足以說明它才是整臺(tái)顯示器的核心部分， 它的好壞，可以說直接決定了一臺(tái)液晶顯示器 品質(zhì)是否優(yōu)秀。如此來看，民用的液晶顯示器 的生產(chǎn)只是一個(gè)組裝的過程，將液晶面板、主控電路、外殼等部分進(jìn)行主裝，基本上不會(huì)有太過于復(fù)雜的技術(shù)問題。難道這是說，液晶顯示器其實(shí)是技術(shù)含量不好

2、的產(chǎn)品嗎？其實(shí)不然，液晶面板的生產(chǎn)制造過程非常繁復(fù)，至少需要300道流程工藝，全程需在無塵的環(huán)境、精密的技術(shù)工藝下進(jìn)行。液晶面板的大體結(jié)構(gòu)其實(shí)并不是很復(fù)雜，筆者將其分為液晶板與背光系統(tǒng)兩部分。液晶面板的LED背光系統(tǒng)背光系統(tǒng)包括背光板、背光源（ CCFL或LED）、擴(kuò)散板（用于將光線分布均勻）、 擴(kuò)散片等等。由于液晶不會(huì)發(fā)光，因此需要借助其他光源來照亮，背光系統(tǒng)的作用就在于此，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(dǎo)光板、 擴(kuò)散片之類的組件，使線狀或點(diǎn)狀光源的光均勻到整個(gè)面，目的是為了讓液晶面板整個(gè)面上不同點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度相同，但實(shí)際要做到理想狀態(tài)非常困難，只能是盡量

3、減少亮度的不均勻性，這對(duì)背光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與做工有很大的考驗(yàn)。液晶板在未通電情況下呈半透明狀態(tài)網(wǎng) PCPOP.COM可彎曲的柔性印刷板起到信號(hào)傳輸?shù)淖饔?，并且通過異向性導(dǎo)電膠與印刷電路板（藍(lán)色PCB板的部分）壓和，使兩者連接想通液晶板從外到里分別是水平偏光片、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(qū)動(dòng)IC與印刷電路板，主要用于控制液晶板內(nèi)的液晶分子轉(zhuǎn)動(dòng)與顯示信號(hào)的傳輸。液晶板很薄，不通電的情況下呈半透明狀態(tài)，它的大體構(gòu)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(huì)看到紅綠藍(lán)為一組三原色，一般一組或兩組為一個(gè)像素液晶具備固態(tài)晶體的光線折射性質(zhì)

4、，同時(shí)具備液體的流動(dòng)特性，在電極的驅(qū)動(dòng)下， 可以按照主控想要的方式進(jìn)行排列，控制光線透過的強(qiáng)弱，然后在彩色濾光片上，通過紅、 綠、藍(lán)三基色進(jìn)行每個(gè)像素的調(diào)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(tǒng)部分，而要生產(chǎn)一塊液晶面板，卻需要經(jīng)過 前段Array制程、中段Cell制程、后段模組組裝”三個(gè)復(fù)雜的過程。今天我 們將在此，為大家詳細(xì)介紹液晶面板的生產(chǎn)制造流程。前段Array制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（一）液晶面板制造的前段 Array制程主要是 薄膜、黃光、蝕刻、剝膜 ”四大部分，如果 僅僅是這樣看，很多網(wǎng)友根本不解這四步的具體含義，以及為什么會(huì)這樣做。TFT費(fèi)

5、，崛戮由百府翱湘（丸售M扉U!式內(nèi)LQ i VI tLRMV *使 用 irQllnaum Tin Qtldt flKIWVtfll BK fi If SHLCDBIt ffl K 其早眄|變*1*），R粥如一祭陸ltt 件的*r*Ttt鼻fft It百“修制律h% ffT dcE.e 2 DI* -批 H 首修列槃明HFTFT*修條 ITOKFidiwnt Tin Oictdc 爵室1 - TFT dvvlce B - M KI9樓于 物林IT。蜿 *ITG流去的乎就胃看fl - flTFT duTl.u * 建科社需*羊蟹。電把力。&泡泡網(wǎng) PCFOP.GOhrt首先，液晶分子的運(yùn)動(dòng)與排列

6、都需要電子來驅(qū)動(dòng)，因此在液晶的載體TFT玻璃上，必須有能夠?qū)щ姷牟糠?，來控制液晶的運(yùn)動(dòng)，這里將會(huì)用 ITO （Indium Tin Oxide ,透 明導(dǎo)電金屬）來做這件事情。 ITO是透明的，也成薄膜導(dǎo)電晶體，這樣才不會(huì)阻擋背光。液晶分子排列的不同以及快速的運(yùn)動(dòng)變化，才能保證每個(gè)像素精準(zhǔn)顯示相應(yīng)的顏色，并且圖像的變化精確快速，這就要求對(duì)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(gè)液晶板上畫出導(dǎo)電線路。溺膜沉瘠斑地陵選建基板逃生.電泡網(wǎng)FWFEEM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。然后用

7、離子水，將 ITO玻璃洗凈，準(zhǔn)備進(jìn)入下一步驟。/vuo光泡泡網(wǎng)F二FUR費(fèi)M接下來，要在沉積了 ITO薄膜的玻璃上涂上光刻膠，在ITO玻璃上形成一層均勻的光阻層。然后烘烤一段時(shí)間，將光刻膠的溶劑部分揮發(fā)，增加光阻材料與ITO玻璃的粘合度。八，光掩模版 一ITO 腹一披璃基板用紫外光（UV）通過預(yù)先制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(fā)生反應(yīng)，在涂有光刻膠的玻璃上覆蓋光刻掩模版在紫外燈下對(duì)光刻膠進(jìn)行選擇性曝光。前段Array制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（二）我們以一個(gè)像素單位為例，如上圖，這個(gè)像素中，淺色部分未曝光，而深色的是曝光部分。光刻ITO 玻璃jj板光刻ITO玻璃jj板接

8、著，用顯影劑將曝光部分的光刻膠清洗掉，這樣就只剩下未曝光的光刻膠部分, 然后用去離子水將溶解的光刻膠沖走。顯影之后需要加熱烘烤，讓未曝光的光刻膠更加堅(jiān)固的依附在ITO玻璃上然后用適當(dāng)?shù)乃峥桃簩o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(dǎo)電玻璃，未被光刻膠覆蓋的ITO膜易與酸發(fā)生反應(yīng)， 而被光刻膠覆蓋的ITO膜可以保留下來，得到相應(yīng)的拉線電極。前段Array制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（三）用有機(jī)溶液沖洗玻璃基本標(biāo)簽，將反應(yīng)后的光刻膠帶走，讓玻璃保持潔凈狀態(tài)。這樣就完成了第一道薄膜導(dǎo)電晶體制程，一般至少需要5道相同的過程，在玻璃上形成復(fù)雜精

9、密的電極圖形。泡泡網(wǎng)pcpOj泡泡網(wǎng)PCPOi用相同的方法在玻璃上拉出其他的ITO電極圖形J京網(wǎng)網(wǎng)F二形成復(fù)雜精密的電極圖形，可以更好的控制液晶分子的運(yùn)動(dòng)泡泡網(wǎng)PCFOPCOM泡泡網(wǎng)PCPOP.CCM這樣，前段Array制程就結(jié)束了。從整個(gè)過程不難看出， 前面在TFT玻璃上沉積ITO 薄膜、涂光刻膠、曝光、顯影、蝕刻，最終是為了在 TFT玻璃上形成前期設(shè)計(jì)好的 ITO電 極圖形，以便于在玻璃上控制液晶分子的運(yùn)動(dòng)。整個(gè)生產(chǎn)過程的大致步驟并不復(fù)雜，但是技術(shù)上的細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)非常繁瑣，這里我們就不多做介紹了，有興趣的朋友可以自行查閱相關(guān)資料。液晶板所用玻璃的制造工藝也是非常講究。目前，全球最大的液晶

10、面板用玻璃，主要由美國康寧、日本旭硝子等廠商提供，處于液晶面板生產(chǎn)制造的上游， 這些廠商都掌握著 玻璃生產(chǎn)工藝的技術(shù)專利。 前幾個(gè)月，由于地震造成康寧玻璃停爐事件， 對(duì)液晶面板行業(yè)造 成了一定的影響，可看出其在行業(yè)內(nèi)的地位。中段Cell制程:TFT玻璃與彩色濾光片貼合（一）前面我們提到過，液晶板的結(jié)構(gòu)就像三明治，下層TFT玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶。在液晶面板制造的終端Cell制程，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(xì)節(jié)上的技術(shù)工作。泡泡網(wǎng)PCPOP.COM晶迎杷修蜃幡耨總管僵-莖但高一M國抵崎第堪濟(jì)事博樓勇 以只典用出會(huì)1怪一 青事妙子的僵何方招町序

11、由古亞語是捏題坤療孑船子中用制第期千井哥0特以露于雅，升咐中+泊部他金餐檢（kndvctd削2”，電，尾分于石胃相作H力招餐一由惠K稟R 默料陽渺的現(xiàn)9!篇通仲超他事鬣通 皖子帆*H,膜曲矩網(wǎng)北萬h 貓配提片 區(qū)比即史同 事看的 .目的*泡泡網(wǎng)PGP0FCQM下層TFT玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶層中段Cell制程首先分為TFT與CF （彩色濾光片）兩部分首先將經(jīng)過前段Array制程的TFT玻璃用去離子水洗凈從上圖中大家可以看到玻壬上分為相同大小的6塊，也就是說這塊玻璃做出的液晶板，最后要切割成6塊，而每一塊的大小則是最終尺寸。在玻璃投片的時(shí)候， 每塊玻璃要切什么規(guī)格什么尺寸就已經(jīng)提前設(shè)計(jì)

12、好了。AUO泡泡網(wǎng)尸CROFUCM泡泡網(wǎng)尸GF0R匚匚M同板洗凈然后將有機(jī)高分子配向材料涂布在玻璃的表面即采用選擇涂覆的方法ITO泡泡璃上的適當(dāng)位置涂一層均勻的配向?qū)?，同時(shí)對(duì)配向?qū)幼龉袒幚?。在配向膜為溶液狀態(tài)時(shí)屠宰TFT玻璃基本上表面Pclymtle,在港液狀期膈TFT玻璃基板清洗完畢之后，進(jìn)行密封膠涂布，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(shí)也能防止液晶外流。中段Cell制程:TFT玻璃與彩色濾光片貼合（二）TFT玻璃基板的終端 Cell制程基本已經(jīng)完成，下面就該進(jìn)行彩色濾光片的Cell制程。CF/VLK與TFT玻璃基板配向相同，彩色濾光片也需要涂配向膜然后在已經(jīng)固定在

13、濾光片表面的配向膜上進(jìn)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在TFT玻璃基板上已經(jīng)涂好的密封膠框內(nèi)注入液晶彩色濾光片是液晶面板非常重要的零組件，制造彩色濾光片的廠商與玻璃基板廠商一樣，處于液晶面板廠商的上游，其供應(yīng)過?；虿蛔悖軌蛑苯佑绊懸壕姘宓纳a(chǎn)進(jìn)度， 間接影響終端市場。中段Cell制程:TFT玻璃與彩色濾光片貼合（三）通過上圖，可以看到，切割完的每塊液晶板都留有兩個(gè)邊框，是做什么用的呢？在后面的模組制程中，大家可以找到答案泡泡網(wǎng)PFOFChM儡光片站的最后，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(nèi)方向貼的是垂直偏

14、光片。偏光片是一種只允許某方向的光線才能通過的光學(xué)片板，能將自然光轉(zhuǎn)換成直線偏 光的光學(xué)元件。其作用機(jī)制是將直交的入射光線經(jīng)過垂直偏光片后，使垂直方向光線通過， 另一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。泡通網(wǎng)FCRQ慝5M制作液晶面板時(shí)，必須上下各用一片，且呈交錯(cuò)方向，在有電場與無電場時(shí)，使光線產(chǎn)生位相差而呈現(xiàn)明暗的狀態(tài)，用于顯示字幕或圖案后段模組組裝：驅(qū)動(dòng)IC/印刷電路板壓合泡泡網(wǎng)至此，中段Cell制程就全部完成。下面，就可以進(jìn)入液晶面板制造的最后一個(gè)流程:后段模組組裝。后段Module制程主要是液晶基板的驅(qū)動(dòng)IC壓合與印刷電路板的整合，這一部分可背光部分在此環(huán)節(jié)會(huì)與液晶

15、基板整合，完整的液晶面板就完成了。以將從主控電路接受到的顯示信號(hào)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)IC上，驅(qū)動(dòng)液晶分子轉(zhuǎn)動(dòng)， 顯示圖像。此外,泡泡網(wǎng)PCPCPCCM泡泡網(wǎng)PCPCP.COMPCPOQ首先在兩個(gè)邊框上壓合異向性導(dǎo)電膠，這樣可以讓外部電子進(jìn)入到液晶基板層，是電子傳輸?shù)臉蛄簤汉显谝壕Щ迳系尿?qū)動(dòng)IC為高頻并具備影像功能；位于 Y軸的閘極驅(qū)動(dòng)IC負(fù)責(zé)液晶分子的扭轉(zhuǎn)程度與快慢，其直接影響著液晶顯示器 的響應(yīng)時(shí)間。不過目前已經(jīng)有很多液晶面板只有X軸方向有驅(qū)動(dòng)IC,也許是將Y軸驅(qū)動(dòng)IC功能做了整合簡化。接下來是驅(qū)動(dòng)IC的壓合。驅(qū)動(dòng)IC的主要功能是輸出需要的電壓至每個(gè)像素，控制液晶分子的扭轉(zhuǎn)程度。而驅(qū)動(dòng)IC分為兩種，

16、位于X軸的源極驅(qū)動(dòng)IC負(fù)責(zé)資料的輸入，特性.包泡網(wǎng)PCFC fWm勤IC網(wǎng)合泡泡網(wǎng)PCPOP.CCM在柔性電路板的另一端貼上異向性導(dǎo)電膠，并且印刷電路板貼合洵泡網(wǎng)PCFOP.COM柔性電路板與印刷電路板實(shí)物（圖片拍自三星2693HM ）液晶基板的制造過程還有很多細(xì)節(jié)以及注意事項(xiàng)，例如離子水清洗、烘干、吹干、 風(fēng)干、超聲波清洗、曝光、顯影等等等等，都有非常嚴(yán)格的技術(shù)細(xì)節(jié)與要求，這樣才能生產(chǎn) 出質(zhì)量合格的眼睛面板，感興趣的朋友可以通過搜索引擎自行查閱相關(guān)的技術(shù)資料。讓液晶面板發(fā)光：不可忽略的背光系統(tǒng)液晶（Liquid Crystal ,簡稱LC）是一種液態(tài)晶體，具備固態(tài)晶體的透光與折射性質(zhì), 同時(shí)

17、還具有液體的流動(dòng)性質(zhì)，正因?yàn)樗倪@種特性才會(huì)被應(yīng)用到顯示領(lǐng)域。不過液晶并不會(huì)自主發(fā)光，因此采用液晶作為顯示介質(zhì)的顯示設(shè)備，需要另外搭配 背光系統(tǒng)。 路板R ff jtA 段黑”，!芝江府但“情上沔 它用茶正。的幡也泡泡網(wǎng)PCFOP.COM首先需要一塊背板，作為發(fā)光源的載體。液晶顯示設(shè)備常用的發(fā)光源是CCFL冷陰極背光燈管，不過目前已經(jīng)開始向LED背光轉(zhuǎn)變，但無論是兩者中哪一個(gè)，都需要一塊背板作為載體。三星26 口寸寬屏2693HM的CCFL背光燈管CCFL背光已經(jīng)伴隨液晶走過一段歲月，其品質(zhì)相比LED背光，有不少缺陷，不過現(xiàn)在已經(jīng)逐步進(jìn)化為燈管節(jié)省 50%,加強(qiáng)液晶板的透光率，來達(dá)到節(jié)能的目的

18、。三星XL2370的側(cè)置白光LED背光在未發(fā)光（左）與發(fā)光（右）狀態(tài)下而LED在照明領(lǐng)域的快速發(fā)展，成本有了大幅度的降低。液晶面板也開始大范圍采 用LED作為背光源，目前為了控制成本，LED背光都采用側(cè)置而非布置于背板上的方式，這樣可以減少LED晶粒采用的數(shù)量。側(cè)置LED背光系統(tǒng)的擴(kuò)散板（導(dǎo)光板）上有無數(shù)的點(diǎn)狀印刷但無論是CCFL背光還是LED背光各種放置方式， 背光的光源性質(zhì)都不可能是面光 源，而是線光源或者點(diǎn)光源，因此就需要其他組件將光線均勻到整個(gè)面上，這任務(wù)由擴(kuò)散板和擴(kuò)散片來完成。透明的擴(kuò)散板上，點(diǎn)狀印刷可以遮擋一部分光線， 側(cè)置的LED背光將光線從擴(kuò)散板 側(cè)面打入，光線在擴(kuò)散板內(nèi)來回反

19、射折射， 將光線均勻分散到整個(gè)面，點(diǎn)狀印刷遮擋住部分 光線，將光線如篩子般，均勻的篩出。擴(kuò)散板上方的擴(kuò)散片有助于將光線均勻在整個(gè)面上在擴(kuò)散板上方，還會(huì)有 34片擴(kuò)散片，不斷的將光線均勻到整個(gè)面上，提升光線 的均勻度，這直接關(guān)系到液晶面板的顯示效果。專業(yè)的液晶顯示器 為了更好的控制屏幕的亮度均勻性，在面板采購，后期的背光控制電路方面，會(huì)下很大的功夫，以保證面板的品質(zhì)。L背光模條且黑占燎器新書9晁赭中好才修相其3附LE口件塞修筑眄充 先跑站富得宙竄假的蝎苜*以0月 苴鼻*的方式招觀LED愎工母他啤宣的量 9網(wǎng) PCPOEGQM背光系統(tǒng)還包括背光模組點(diǎn)燈器，位于背板的后方，在CCFL背光時(shí)代，大家經(jīng)

20、?？梢钥吹饺缟蠄D的長條狀點(diǎn)燈器，每一個(gè)線圈負(fù)責(zé)一組燈管。而采用側(cè)置白光LED作為背光源的點(diǎn)燈器就要簡單很多，上圖最左方那一小塊電路板就是LED背光的點(diǎn)燈器。背光系統(tǒng)大致的結(jié)構(gòu)就是如此，由于筆者沒有見過 R.G.B LED背光的液晶顯示器 背光模組長啥樣，這里也就無從告知，以后見到了，再與大家分享。后段模組組裝：液晶基板與背光整合液晶基板驅(qū)動(dòng)IC/印刷電路板壓合完成，背光系統(tǒng)也完畢，最后只需整合就可以完 成液晶面板的制造。將已經(jīng)做好的背光模組與液晶基板上下整合由于液晶基板與背光系統(tǒng)沒有用粘合的方式固定，需要用金屬或者膠框加在外層，起到固定液晶基板與背光系統(tǒng)的作用。裝箱出廠，就可以供應(yīng)給 液晶顯示

21、器 制造商了泡泡網(wǎng)PCPOP.COM泡泡網(wǎng)PCPOP.COM（如and）BaUdigNt Unit,AVOnTLCDTH-LCD Module液晶面板制造流程示意圖后段Module制程是在LCM (LCDModule)工廠完成，這一部分基本不涉及液晶面 板制造的核心技術(shù)，主要就是一些組裝的工作，因此一些臺(tái)系面板廠如奇美，韓系面板廠如 三星，都在中國大陸地區(qū)設(shè)置有LCM工廠，進(jìn)行液晶面板后段模組的組裝，這樣可以方便大陸地區(qū)各大顯示器代工廠與液晶電視廠商采購，可以在整個(gè)制造環(huán)節(jié)中降低人力與運(yùn)輸成40國內(nèi)液晶面板產(chǎn)業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)液晶面板產(chǎn)業(yè)，并不是擁有了幾座面板廠，就了事，需要資金、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)配套,能支持液晶面