液晶屏LCD制程教材課件

2001/03/111Abstract液晶的發(fā)現(xiàn)於1888年，是由澳洲植物學(xué)家F.Reinitzer發(fā)現(xiàn)，至今約一世紀(jì)，但其應(yīng)用仍鮮為人們所熟悉，最近幾年由於半導(dǎo)體的發(fā)展，積體電路應(yīng)用的普遍，使得電子產(chǎn)品越來越輕巧，故由液晶原理所應(yīng)用發(fā)展的液晶顯示器在近年來廣為流行。1995年時(shí)LCD還呈現(xiàn)供過於求的現(xiàn)象，到了1996年由於筆記型電腦需求量大增且LCD品質(zhì)直逼CRT故出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象，同時(shí)LCD在許多場(chǎng)合非常適合用來當(dāng)作顯示器使用，在1997年許多LCD製造商訂單應(yīng)接不瑕的情況看來LCD將為近年的顯示器主流。2001/03/112液晶電光效應(yīng)液晶是具有流動(dòng)特性的物質(zhì)，所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子運(yùn)動(dòng)，以最常見普遍的向列型液晶為例，液晶分子可輕易的藉著電場(chǎng)作用使得液晶分子轉(zhuǎn)向，由於液晶的光軸與其分子軸相當(dāng)一致，故可藉此產(chǎn)生光學(xué)效果，而當(dāng)加於液晶的電場(chǎng)移除消失時(shí)，液晶將藉著其本身的彈性及黏性，液晶分子將十分迅速的回復(fù)原來未加電場(chǎng)前的狀態(tài)，如圖1。(圖1)

未加電場(chǎng)前加電場(chǎng)後2001/03/113LCD的顯示方式反射式基本上液晶顯示器本身不發(fā)光，藉著所處空間中的光源射入LCD板中，再由其反射板將光線反射到人的眼中。反射透射轉(zhuǎn)換式則是空間中光源充足時(shí)可當(dāng)成反射式，而空間中光線不夠時(shí)則利用內(nèi)藏之光源作為照明，如下圖3(a)(b)。圖3(a)圖3(b)

LCD顯示器基本上一共有四種顯示方式：反射式、反射透射轉(zhuǎn)換式、投射式、透射式。2001/03/115LCD的顯示方式投射型是利用類似電影播放原理，利用投射光學(xué)系將液晶顯示器所顯示出來的影像投影到遠(yuǎn)端較大的螢?zāi)簧?，如圖3(c)。透射式液晶顯示器則完全利用內(nèi)藏之光源當(dāng)作照明，如圖3(d)。圖3(c)

圖3(d)2001/03/116LCD製程流程圖以下LCD製程流程圖是以TN及STN製程為基礎(chǔ)，其全線為自動(dòng)化生產(chǎn)流程，此生產(chǎn)線有一中央控制室可監(jiān)控生產(chǎn)流程，圖4。圖42001/03/117顯影.蝕刻.清洗.配向膜塗佈

在曝光之後對(duì)以曝光之光罩做顯影的工作，顯影後我們將不需要的ITO膜做蝕刻，去除不需要的ITO膜，當(dāng)然我們所需要的圖形會(huì)被保護(hù)不受到蝕刻，再次清洗光罩後我們將要塗佈配向膜，配向膜是用來將液晶未加電場(chǎng)前分子做定位的工作，其前後兩片光罩上的配向膜需互成九十度方能將液晶分子依序旋轉(zhuǎn)，其配向方式是以棉刷依一定方向刷過，如下圖6(a)，也有利用蒸鍍的方式配向，不過較花成本，圖6(b)(c)。2001/03/119圖6(b)前後光罩配向膜差九十度圖6(c)貼近光罩之液晶分子順著配向槽排列2001/03/1110固膜.清洗.印框配向膜固膜後再次清洗光罩，接著將對(duì)光罩做印框的動(dòng)作，其中印膠框的目的是為了之後兩片光罩將重疊貼合，如下圖7。圖72001/03/1111SPACER塗佈圖9為SPACER自動(dòng)噴撒裝置示意圖，其中噴撒是以兩片光罩為單位，而SPACER的用意則是為了使兩片光罩貼合後中間有足夠的空間灌入液晶。圖92001/03/1113SPACER檢測(cè)SPACER在噴撒之後需作人工檢測(cè)，每一種不同型號(hào)之光罩都有一種特定的規(guī)格，其SPACER在每1mm平方中需要60-180顆SPACER，但人工檢測(cè)過於耗時(shí)以及效率過低，故目前可利用數(shù)位影像處理幫助人眼做自動(dòng)檢測(cè)，圖10為其自動(dòng)檢測(cè)之系統(tǒng)佈置圖。圖11為SPACER檢測(cè)的九個(gè)在光罩上的位置。圖10圖112001/03/1114SPACER塗佈完成實(shí)體圖2001/03/1115圖13為利用先前打框時(shí)所留下的記號(hào)作為定位標(biāo)準(zhǔn)，利用兩組顯微CCD找到光罩上兩對(duì)定位記號(hào)，其中實(shí)心圓記號(hào)需完全在空心圓中才表示定位準(zhǔn)確。圖132001/03/1117固化.小切割當(dāng)光罩貼合後，將對(duì)光罩上之LCD各個(gè)單位作切割，LCD其中顯示板的大小是依其產(chǎn)品不同而有單位大小不同之分，故其自動(dòng)化切割為依不同之光罩型號(hào)做可程式處理，如圖14。圖142001/03/1118灌液晶圖15為灌入液晶的製程，液晶片放入一真空的密封箱中，藉著基座的固定，將小切割後的LCD顯示板固定住，再由下方的海綿提供液晶，首先會(huì)將密封箱抽成真空，然後藉著電動(dòng)機(jī)將海綿往上頂，如下圖16，然後釋放空氣進(jìn)入箱中，此時(shí)LCD板藉著毛細(xì)現(xiàn)象將液晶完全吸入LCD板中間，完成灌液晶的動(dòng)作。圖15圖162001/03/1119清洗.目檢.電測(cè).

LCD封口後在此利用偏光板目檢LCD板是否厚薄不均，或是內(nèi)部液晶散佈不均，如圖18(a)。圖18(a)2001/03/1121清洗.目檢.電測(cè).電檢利用液晶板上之PIN腳加以導(dǎo)電，觀察LCD之點(diǎn)亮情形，加以判斷LCD板是否顯示正常