LCD液晶显示知识拓展.docx
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LCD液晶显示知识拓展.docx
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LCD液晶显示知识拓展
LCD液晶显示知识拓展
一、LCD的分类:
TFT-LCD是当前平板显示PFD的主要品种之一,已成为PFD技术中的支柱产品。
平板显示器的分类如下:
液晶平板显示器,特别TFT-LCD,是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件,它的性能优良、大规模生产特性好,自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔,将迅速成为新世纪的主流产品,是21世纪全球经济增长的一个亮点。
二、液晶产业结构:
LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域,上下游所需技术层面极广,所以少有单一厂商能从材料到成品全部都做,因此各领域分工明显,上游材料包括玻璃基板、ITO导电玻璃厂、偏光板、彩色滤光片、光源模块、液晶、半导体制造工序所需光罩,液晶驱动IC、印刷电路板(PCB)等;中游则集合各材料,制造LCD面板,提供给下游应用厂商使用,由于下游应用产品众多,所需面板规格几乎都不相同,需根据产品切割面板尺寸,因此LCD面板较没有规格产品;下游应用产品种类众多,从各式家电、消费性、信息、通信及工业产品,只要是需要显示的器具,都需使用LCD产品。
上游材料
中游面板
下游应用
液晶电视手表笔记型电脑移动电话机器设备
VCDPlayer计算器液晶显示器汽车导航医疗设备
便携电视PDA掌上电脑呼叫器交通运输
背头电视数码相机电脑外设视频电话仪表设备
普通家电电子字典
三、TFT-LCD的结构及制作流程:
TFT-LCD结构:
TFT-LCD是由两片偏光板,两片玻璃,中间加上液晶,另外再加上背光源组成的。
TFT-LCD制作流程:
TFT-LCD的制作流程可分为三个大的流程:
ARRAY(晶体管阵列)CELL(显示单元体)LCM(产品模组)
1.阵列制程
1)一片表面光滑,没有任何杂质的玻璃,是制造TFT玻璃基板最主要的原料.在制作之前,需用特殊的冼净液,将玻璃洗得干干净净,然后脱水,甩干.
图.玻璃清洗
2)要使玻璃基板镀上金属薄膜,需先将金属材料放在真空室内,让金属上面的特殊气体产生电浆后,金属上的原子就会被撞向玻璃,然后就形成一层层的金属薄膜了.
图.镀金属膜
3)镀完金属膜后,我们还要镀上一层不导电层与半导电层,在真空室内,先将玻璃板加温,然后由高压电的喷洒器喷洒特殊气体,让电子与气体产生电浆,经过化学反应后,玻璃上就形成了不导电层与半导体层。
图.镀不导电层和半导体层
4)薄膜形成后,我们要在玻璃上制作电晶体的图案。
首先,要进入黄光室喷上感光极强的光阻液,然后套上光罩照射蓝紫光进行曝光,最后送到显影区喷洒显影液,这样可以去除照光后的光阻,还可以让光阻层定型哦。
图.光阻定型
5)光阻定型后,我们可用蚀刻进行湿式蚀刻,将没有用的薄膜露出,也可用电浆的化学反应进行干式蚀刻,蚀刻后再将留下的光阻以溜液去除,最后就产生电晶体所需要的电路图案了。
图.制作电晶体的图案
6)要形成可用的薄膜电晶体,需要重复清洗,镀膜,上光阻,曝光,显影,蚀刻,去光阻等过程,一般来说,要制造TFT-LCD,就要重复5到7次。
图.阵列制程全过程
2.显示单元体制程
1)完成薄膜电晶体玻璃基板后,我们就要进行液晶面板的组合了,液晶面板是由电晶体玻璃基板与彩色滤光片组合而成,首先,我们要先将玻璃洗干净,再进行下一个步骤。
TFT-LCD的整个制造过程都必须在无尘室内,这样才不会有杂质在显示器里面。
图.玻璃基板的清洗
2)彩色滤光片是以化学涂布的方式,在玻璃上形成红、绿、蓝的颜色,整齐排列后再覆盖一层会导电的薄膜即完成。
图.涂布彩色滤光片
3)在整个组合的过程中,首先我们要为布满电晶体的玻璃和彩色滤光片涂上一层化学薄膜,然后再进行配向的动作。
图.配向
4)在组合二片玻璃板之前,我们要先平均布满类似球状的隙子固定间隔,以免液晶面板组合后,二片玻璃向内凹曲。
通常液晶面板在组合时,会留下一个或二个缺口,以利后续灌入液晶,接着就以框胶及导电胶封在二片玻璃边缘,如此就完成玻璃的组合了。
图.组合成液晶面板
5)封完边框之后,就将液晶面板放到真空室,透过刚才预留的缺口把液晶面板的空气抽掉,然后籍助大气压力灌入液晶,再将缺口封闭,而液晶是一种介于固体和液体之间的化合物质,具有规则分子排列的特性。
图.液晶的注入
6)最后再贴上二片垂直方向的偏光片,整片液晶面板即算完成。
图.贴上偏光片
3.模组制程
1)偏光片贴附完成后,我们即开始在液晶面板的两侧搭载DRIVEIC,DRIVEIC是很重要的驱动零件,是用来控制液晶颜色,亮度开关的。
图.搭载驱动IC.
2)然后再将DRIVEIC的接入端与电路板藉着焊锡焊接导通。
这样讯号就可以顺利发出,然后控制面板上的影像了。
图.IC的焊接
3)液晶面板的光线就是从背光源发出来的,在组装背光源之前,我们会先检查组合完的液晶面板有无完善,然后再组装背光源,背光源就是液晶面板后
的光线来源。
图.组装背光源
4)最后,再将CELL与铁框以螺丝锁定。
(图19)
图.螺丝固定
5)再来就进入了最后关键的测试过程,将组立完成的MODULE做老化测试,在
通电及高温状态,筛选出品质不良的产品。
通过点灯和外观检查的产品就是合格的产品。
图.老化测试
6)品质最优的产品,就可以包装出货。
这样,液晶面板经过许多检验测试的程序,才能把最完美的产品交给客户,这样才算是真正的完成整个液晶显示器的制作过程。
四、LCM制程所使用的设备
LaserCut(镭射切割机台):
中尺寸及以上尺寸液晶面板,用于切断ShortingBar
COG(ChipOnGlass):
用于将IC搭载到玻璃基板上
FPC:
用于将柔性印刷电路板搭载到玻璃基板上
电子显微镜:
用于对搭载元器件的检查
UV涂胶设备(部分产品):
将树脂涂布到搭载部位,并用UV光照射
一次点灯治具:
对前段制程进行功能上的点灯测试
DISP机台(部分产品):
硅胶涂布设备
Aging(老化测试机台):
对产品进行老化测试
最终点灯治具:
对组装过背光源的产品进行功能上的点灯测试
五、LCM制程所用的材料:
TFT玻璃基板:
一般都由大的液晶厂商生产,技术难度比较大
IC:
集成电路,分为DATA和SCAN两种。
厂家有台联电、东芝等
FPC:
柔性印刷电路板,常用的有日东电工
B/L:
背光源,很多厂商生产
组装用的外框:
大尺寸的液晶面板多为金属的,小尺寸的多为塑料的
成品保护膜:
部分需要更换保护膜的产品用
偏光板:
一般在组装过程中用于小批量的不良品返修用
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