第三章北京京东方显示屏的生产过程建筑材料与工业技术学院.docx

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第三章北京京东方显示屏的生产过程建筑材料与工业技术学院

毕业论文

题目：

浅谈京东方Final产线设备及操作

专业：

电气自动化

班级：

电气自动化1316班

学生：

企业指导教师：

校内指导教师：

黑龙江建筑职业技术学院建筑材料与工业技术学院

二零一六年四月

黑龙江建筑职业技术学院

毕业论文任务书

姓名：

专业：

电气自动化班级：

自动化1316

毕业论文题目：

浅谈京东方Final产线设备及操作

立题目的和意义

近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模的发展，在以计算机为轴心的各种信息处理装置的诞生，为适应这种新形势，信息家电，网络终端，广播-通信等用途的液晶显示行业进一步发展。

液晶显示器（LED）具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其他显示器无法比拟的优势。

工作计划：

1.大量阅读与该课题有关的资料及相关的论文，酝酿课题实施方案及相关措施。

2.根据开题报告及指导教师对课题内容、完成形式的要求得到相应的资料及结果。

及时听取指导教师的意见，完成初稿接受检查。

3.根据指导教师对初稿的评定结果进行改进，以利于论文的继续进行。

4.完成毕业论文的写作并交指导教师评阅，根据指导教师提出的要求进行必要修改，进一步完善论文的攥写。

时间安排：

2月10日——2月30日查阅资料

3月1日——3月15日提交论文开题报告，指导教师审阅开题报告合格后，写作论文。

3月16日——4月15日在指导老师的指导下，根据开题报告撰写论文，并随时向老师报告写作进度，听取老师的指导意见，在老师的指导下完成论文初稿。

4月15日——4月30日在老师的指导下，对论文的不足之处进行修改完善，上交最终稿。

5月1日——5月15日准备答辩。

黑龙江建筑职业技术学院

毕业论文评语

年月日

学生专业电气自动化班级自动化1316

毕业论文题目：

浅谈京东方Final产线设备及操作

指导教师评语：

指导教师（签字）

答辩委员会评语：

答辩委员会根据学生毕业论文材料及答辩情况作出以下评语：

学生毕业论文成绩评定为，毕业答辩成绩评定为，综合成绩评定为。

根据所提交之材料及毕业论文答辩成绩，答辩委员会认为该学生已（未）完成黑龙江建筑职业技术学院的教学计划准予毕业（肄业）。

对毕业论文的特殊评语：

答辩委员会　主任（签字）                   

           委员（签字）

浅谈京东方Final产线设备及操作

摘要：

显示器的发展走到今天，从单色到彩色，从模糊到清晰，从小到大，历经无数的变化。

北京京东方显示技术有限公司不断的改进和提高显示器的生产技术，来适应消费者的需求。

无论是显示器生产的过程还是产线内的设备，北京京东方显示技术有限公司都有了很大的改变。

关键词：

显示器生产过程设备

目录

第一章显示器的发展过程1

1.1显示器的分类1

1.1.1CRT显示器2

1.2各类标准3

第二章北京京东方显示技术有限公司的简介5

2.1公司的标识5

2.2公司的发展历程5

第三章北京京东方显示屏的生产过程8

第四章北京京东方产线的设备10

4.1AOI10

4.1.1AOI检查原理10

4.1.2AOI检查流程10

4.2OS10

4.2.1OS检查原理10

4.2.2检查流程10

4.3EPM11

4.3.1EPM检查原理：

11

4.3.2EPM检查流程11

4.4AT11

4.4.1AT测试原理：

11

4.4.2AT检查流程12

第五章京东方Final产线操作员的主要工作13

5.1FinalCVDrepair维修工艺13

结束语17

致谢18

参考文献19

第一章显示器的发展过程

1.1显示器的分类

显示器的发展走到今天，从单色到彩色，从模糊到清晰，从小到大，历经无数的变化。

各个厂商不断的改进和完善显示器的生产技术，以求其产品能够适应消费者日趋变化的消费心理和消费行为。

CRT显示器

是一种使用阴极射线管（CathodeRayTube）的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：

电子枪（ElectronGun），偏转线圈（Deflectioncoils），荫罩（Shadowmask），荧光粉层（Phosphor）及玻璃外壳。

它是目前应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点，按照不同的标准，CRT显示器可划分为不同的类型。

LED显示器

LED就是lightemittingdiode，发光二极管的英文缩写，简称LED。

它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LCD显示器

LCD显示器即液晶显示器,优点是机身薄，占地小，辐射小，给人以一种健康产品的形象，但实际情况并非如此。

3D显示器

3D显示器一直被公认为显示技术发展的终极梦想，多年来有许多企业和研究机构从事这方面的研究。

日本、欧美、韩国等发达国家和地区早于20世纪80年代就纷纷涉足立体显示技术的研发，于90年代开始陆续获得不同程度的研究成果，现已开发出需佩戴立体眼镜和不需佩戴立体眼镜的两大立体显示技术体系。

传统的3D电影在荧幕上有两组图像（来源于在拍摄时的互成角度的两台摄影机），观众必须戴上偏光镜才能消除重影（让一只眼只受一组图像），形成视差（parallax），产生立体感。

1.1.1CRT显示器

球面显像管

现在我们已经很难看到最早的采用绿显、单显显像管的显示器，就连初期的14"彩色显示器也很少见到。

当时这些显示器都是阴极射线管（CRT）显示器，采用的是孔状荫罩，其显像管断面基本上都是球面的，因此被称做球面显像管，这种显示器的屏幕在水平和垂直方向上都是弯曲的，这种弯曲的屏幕造成了图像失真及反光现象，也使实际的显示面积较小。

在此阶段，对屏幕图像的调整也由于受操作系统（主要是DOS系统）的限制，而只能采用电位器模拟调节，也就是显示器下方的一排旋钮，通过这些旋钮可以对显示效果进行简单的调整（包括亮度、对比度以及屏幕大小及方向），这种方法缺乏直观的控制度量，在进行模式转换时容易造成图像显示不正常出现故障的几率也比较大。

随着显示器技术和软件技术的发展，这种采用电位器对显示器进行模拟调节的技术也将慢慢被淘汰。

平面直角显像管

到了1994年，为了减小球屏四角的失真和反光，新一代的“平面直角”显像管诞生了。

当然，它并不是真正意义上的平面，只是其球面曲率半径大于2000毫米，四角为直角。

它使反光和四角失真程度都减轻不少，再加上屏幕涂层技术的应用，使画面质量有了很大的提高。

因此，各个显示器厂商都迅速推出了使用“平面直角”显像管的显示器，并逐渐取代了采用球面显像管的显示器。

从1998底开始，一种崭新的完全平面显示器出现了，它使CRT显示器达到了一个新的高度。

这种显示器的屏幕在水平和垂直方向上都是笔直的，图像的失真和屏幕的反光都被降低到最小的限度。

纵观CRT显示器的发展趋势，由于人们对完美显示效果的不断追求，今后的CRT显示器也将会更高的高度迈进。

CRT显示器历经发展，显示质量越来越好，但显像管要求电子枪发出的电子束从一侧偏向另一侧的角度不能大于90度，这使得显示器的厚度要与屏幕的对角线一样长，对于具有更大可视面积的显示器来说，就意味着更厚的机身和更大的体积。

为了使大屏幕显示器更为普及，厂商又开发出广角偏转线圈技术，它能使电子束的最大偏转角度达到100度或更高一点，这样在较短的距离内就可以实现电子束的完全覆盖，从而缩短显像管以至机身的厚度2英寸左右。

还有一种办法就是采用短颈显像管，在显像管的电子枪末端使用更小的部件，这也可以使机身的厚度减少1英寸左右。

液晶显示器

由于CRT显示器物理结构的限制和电磁辐射的弱点，人们开始寻找更新的显示媒体--液晶显示器，它无辐射、全平面、无闪烁、无失真、可视面积大、体积重量小、抗干扰能力强，而视角太小、亮度和对比度不够大等缺陷也随着技术的提高有了相当的进步，例如新产品TFT-LCD显示器。

目前限制液晶显示器普及的唯一原因，是昂贵的石英基板和不高的良品率造成的高价位。

随着新近的低温多结晶Si-TFT技术的成熟和大规模生产带来的低成本，但是液晶显示器的图像色彩和饱和度不够完善，而且其响应时间太长，一旦出现画面的剧烈更新，它的弱点就表露无异。

1.2各类标准

在显示器的发展过程中，由于对显示器的辐射、节电、环保等方面的要求，显示器的认证标准也应运而生。

1987年，瑞典技术认可局就电磁放射对人体健康的影响提出了一个标准，即MPR-1。

到了1990年，MPR-1进一步扩展成MPR-2，更详细的列出了21项显示器标准，包括闪烁度、跳动、线性、光亮度、反光度、字体大小等，对超低频和更低频辐射提出了最大限制，成为一种比较严格的电磁辐射标准。

随着时间的推移，人们对健康投入了更多的关注，如今MPR-2已经成为显示器最基本的低辐射标准，现在市场上的显示器基本上都通过了该标准。

1992年，瑞典专业雇员联盟（TCO）在MPR-2的基础上对节能、辐射提出了更高的环保要求，即TCO92标准。

TCO标准经过不断扩充和改进，逐渐演变成现在通用的世界性标准：

TCO92包括了对显示器的电磁辐射、自动电源关闭、耗电量、防火及用电安全、TCO验证证明这五个方面的标准；TCO95又加入了对环保和人体工程学的要求，范围扩大到整个微机系统；TCO99则提出了更全面、更严格的环保及用户舒适度的标准。

当然通过TCO认证的显示器的售价也有所提高，但是物有所值。

在这些严格的认证标准的控制下，显示器对健康的影响也会越来越小。

现在的显示器除了提高显示质量外，在其它方面也做着各种改进和革新，其中包括了USB接口技术的应用，标准化的接口规范、方便的连接、对多设备的支持、真正的即插即用，它支持等时传送模式，实时处理多媒体数据，保证图像显示不间断，提高画面质量。

第二章对北京京东方显示技术有限公司的介绍

2.1公司的标识

图2-1公司的标识

圆形球体与相对两瓣状体结合组成了相交的两椭圆，形似电子运动轨迹，体现了“京东方”的行业特点。

两瓣状体可寓意为合作伙伴。

表示京东方与合作伙伴合作共赢、共同发展。

标志中圆型球体造型体现企业自身所蕴涵的巨大技术与精神能量，由球体中心向四周的明暗渐变预示企业的蓬勃发展，同时也表现企业干部、员工之间强大的聚合力，是企业上下一心，共同奋进精神的写照。

标志瓣状造型表现出企业精神理念的影响和传播以及经营生产领域的不断拓展，以示对社会发展的推动和积极的贡献。

标示以蓝绿色为主色调，体现企业沉稳、严谨的作风、顺应时代发展的高科技概念和追求人类美好生活的理想。

2.2公司的发展历程

公司创立：

京东方的前身是北京电子管厂。

该厂于1956年成立，中国第一只电子管、晶体管、显像管和第一块集成电路、LCD显示屏均诞生于此，曾被誉为“中国电子工业的摇篮”。

但是，由于产品、技术、体制等种种原因，该厂在1986－1992期间处于连续7年亏损的困境。

1993年4月，为了摆脱困境并适应中国改革开放及经济体制转型的要求，在政府支持下，由企业管理层和员工共同出资，银行将部分债务转股，在原北京电子管厂基础上进行股份制改制，成立了北京东方电子集团股份有限公司。

转型创业（1993-1997年）：

创立初期，面对连年亏损，观念、体制、技术、产品老化等难题，公司确定了转型创业求生存的目标，实施企业再造工程。

一是市场化，建设“以市场为导向、追求经济效益”的体制和机制；二是国际化，引进国外资金、技术和管理，盘活存量，培养人才；三是专业化，形成精密电子零件与材料事业能力。

利用1987年与松下合资的彩色显象管（CRT）项目，发展与其配套的精密电子零件与材料事业；采用“请进来”的办法，与旭硝子、日伸、日端等业内知名的世界级公司成立了多个合资合作公司，初步形成了以CRT为龙头的显示产品的产业链。

四年时间，京东方不仅实现了扭亏为盈，还从一家传统国有工厂逐步转变为一家面向市场的现代公众公司。

1997年6月，京东方在中国深圳证券交易所成功发行境内上市外资股（B股）。

发展主营（1998-2002年）：

企业上市后，京东方围绕以显示为核心的主营业务，积极实施两个战略性转变（以合资合作为主转向发展主营事业为主，以电子零器件为主转向以发展显示业务为主），着力打造主营业务。

在1995年成立的薄膜晶体管液晶显示器件（TFT-LCD）预研小组基础上，加快对TFT-LCD产业和技术的跟踪研究；1997年7月，与冠捷科技有限公司合资成立北京东方冠捷电子有限公司，进入显示器领域。

1998年12月，整合组建浙江京东方，进入真空荧光显示屏（VFD）显示领域。

2000年12月，在中国深圳证券交易所成功增发A股，成为同时拥有A、B股的上市公司。

企业实力迅速提升，在电子百强企业排名由1998年的第99位跃升至2002年的第18位。

迈进前沿（2003-2007年）

2003年1月，京东方组建韩国全资子公司BOEHYDIS技术株式会社，收购其TFT-LCD业务,进入TFT-LCD显示领域。

2003年4月，公司正式提出成为“显示领域世界领先企业”的战略目标，积极实施提升企业核心竞争力战略，企业进入国际化经营的新阶段。

2003年6月，北京京东方光电科技有限公司（BOEOT）注册成立。

同年9月，北京第5代TFT-LCD生产线项目开工。

同年12月，京东方完成对冠捷科技有限公司26.36％股份的收购，并成为冠捷科技第一大股东。

2005年5月，5代线项目成功量产。

京东方紧紧围绕创办一家“显示领域世界领先企业”的目标，全面强化与提升在显示领域的核心竞争力，重点发展TFT-LCD为核心的新型平板显示产业，创造了“境外收购、海外融资、国内建设、带动配套”发展模式；建立具有自主创新和自我发展能力的TFT-LCD事业基础，大大提升了主营业务的水平和档次，提升了企业自主创新能力和竞争力。

实现领先（2008-2012年）

自2008年以来，京东方开始实施“剑字”号战略，力争用20年的时间，使京东方由行业跟随者成长为行业领先者。

为强化移动和应用显示领域核心能力，京东方于2008年3月开工建设成都第4.5代TFT-LCD生产线，2009年10月成功量产；为填补大陆电视用TFT-LCD面板的空白，京东方于2009年4月在合肥投资建设中国内地首条第6代TFT-LCD生产线，2010年10月量产；2009年10月，京东方在北京投资280亿元建设中国大陆首条8.5代TFT-LCD生产线。

加上已有的北京5代线，4条生产线将极大地丰富京东方的产品线，从而在整体上提升公司在TFT-LCD显示领域的竞争力。

目前，在经营团队的带领下，京东方全体同仁坚定贯彻执行“钢剑战略”，坚持客户导向和SOPIC创新变革，加快产品与技术创新，通过产品、技术、管理创新和产能扩大、产业链延伸等措施，增强专业基础能力，提升产品竞争力和产线盈利力，建立价值创造驱动和长期稳定盈利的企业发展模式，着力将京东方打造成为全球业内最具活力和盈利力企业。

所有的努力都源自共同的基点，那就是京东方的理想：

创办一家显示领域世界领先企业，创新进取，正道经营，为大众提供满意的显示产品和服务，为客户、投资者、员工创造最大价值，为社会文明进步做贡献。

第三章北京京东方显示屏的生产过程

Array（阵列）CF（彩膜）Cell（成盒）Module（模组）

阵列：

取玻璃用超纯水清洗玻璃基板，去除异物在干净的玻璃表面，通过溅射沉积（Sputter）形成金属薄膜在已形成的金属半导体、绝缘层的薄膜上面均匀涂覆一层光刻胶紫外线透过掩模板照射基板上的光刻胶，进行曝光。

光刻胶曝光部分被显影液溶解，留下部分图案呈现所需形状把基板放入对应腐蚀气体中，没有有机层覆盖的薄膜就会被腐蚀掉用化学剥离液去除残余的光刻胶，留下了所需形状的金属，半导体或绝缘体薄膜，完成一次光刻通过化学气象沉积（PECVD）形成半导体或绝缘体薄膜反复进行4~5次上述工艺，各种不同材料和形状的薄膜在玻璃基板上层叠构成薄膜晶体管阵列和互联线，实现TFT基板的制作进行品质检测，进入下一道工序。

彩膜：

取玻璃用超纯水清洗玻璃基板，去除污染物涂覆一层黑色感光树脂材料经过曝光、显影等工艺，形成黑矩阵（BM）。

涂覆一层感光的红色有机感光层曝光、显影，形成与像素对应的红色滤光层重复之前的过程，制作出绿、蓝滤光层涂覆一层透明油剂保护层（overcoater）在红、绿、蓝滤光层上整体沉积一层透明导电膜（ITO）作为全部像素电压信号的公共电极涂覆一层透明感光树脂材料，经过曝光显影等流程形成衬垫物（PS）。

图3-1

成盒：

清洗阵列基板（TFT）和彩膜（CF）基板分别在两块基板上涂覆取向膜层（PI）沿特定方向分别摩擦TFT基板和CF基板在CF基板上滴注（ODF）液晶分子在TFT基板上图封边框胶（Sealant）在真空环境下，讲TFT基板和CF基板压合在一起对已经粘合在一起的基板，按照所需大小进行切割，对切割完成的玻璃边缘进行打磨以保证面板边缘光滑加入电学信号对成盒后的面板进行检测。

模组：

清洗液晶盒（Cell）基板并干燥在基板两面都贴附偏光片贴个向异性导电胶（ACF）软性电路板压合驱动IC压合，印刷电路板的压合背光源的组装至此TFT—LCD组装完成。

第四章北京京东方产线的设备

4.1AOI

AOITest：

检测Array工艺生产的PatternGlass，检出不良，取得不良坐标，并对不良进行分类，根据不良状况判定产品等级，并上传不良信息供以后的维修工程使用，我们的操作员要统计检查的结果，发现目前出现的问题，反馈给PI及前工艺，协助他们尽快解决问题。

4.1.1AOI检查原理

利用相邻像素图像之间的比较检出缺陷。

4.1.2AOI检查流程

4.2OS

OSTest：

继AOITest之后的另一道检测工序，主要检测的是金属线的不良，取得不良坐标，并对不良进行分类，根据不良状况判定产品等级，并上传不良信息供以后的维修工程使用。

我们的操作员要对监测数据进行统计和分析，发现一些特殊的或者批量的工艺不良，及时反馈前工艺，对工艺进行改善，以上提到的两种检测设备是Gate和S/DTest的主要检测设备，为我们的CUTRepair和CVDRepair提供不良信息，通过维修来提高产品的Yeild。

检测不良的准确度和检出能力，影响到产品的实际良率。

我们的操作员要严格把控检测过程，及时发现设备问题，把因为工艺或者设备本身对产品造成的损失降到最小。

4.2.1OS检查原理

PinToPin方式——精确测量电阻，构造原理简单。

PinToSensor方式——运营成本低（换pin减少），传感器与电路距离稳定性。

SensorToSensor方式——检测速度快，无损检测，运营成本低（不需换pin）。

4.2.2检查流程

StartLoader（Carry-In）InspectionStageVacuumOnRecipechangeAlignmentReadVericodeInspectionO/SScanfirstlineO/SJudgefirstlineScanlastlineO/SJudgelastlineScanfirstNGposScanlastNGposHostCommunicationVacuumBreakDischargeElectrostaticUnloader（Carry-Out）END4.1EPM

4.3EPM

EPM:

属于抽样检测设备，通过对有代表性的TFT器件电学参考书的测量对Array工艺生产的产品的电学特性进行整体评估，由于检查的是各批次的共性，所以一旦测试结果出现异常则说明该批次所有产品的品质存在问题。

因为设备比较复杂，精密程度也比较高，除了对设备的足够掌握之外，还要能对监测数据的分析能力和其他检测设备一样，我们要对检测结果进行统计和分析，及时汇报给相关部门，对产品工艺尽心严格把控。

4.3.1EPM检查原理：

EPM是一个接触时测量的巨大“万用表”系统。

属于抽样检测设备，通过对有代表性的TFT器件电学参数的测量对Array工艺生产的产品的电学特性进行整体评估。

主要可以测量IV曲线，电阻，电容等多个项目。

由于检查的是个批次产品的共性，所以一旦测试结果出现异常则说明该批次所有产品的品质存在问题。

4.3.2EPM检查流程

AnnealCleanInlineAOIReview（检出图案不良）TFT特性抽检ArrayTest（检出电学不良）Cutrepair（图案残留修复）CVDrepair（断路连接修复）Sorter（阵列彩膜配对）

4.4AT

AT：

是Array工艺的最后一道检测工序，可以检测出点不良、线不良几乎所有不良，并对不良进行分类判级，我们要时时监控LOT的检测情况，发现特殊不良或者其它工艺异常后要及时进行记录分析，把结果反馈给前工艺，即使对工艺进行改善，并对下一步维修起一定指导作用。

4.4.1AT测试原理：

Sensor对光的调制作用

GlassGateMetalDepositionGatePatterningSinXDepositiona-SiDepositionn+a-SiPatterningActivePatterningDataMetalDepositionDataMetalPatterningn+a-SiEtchSinXDepositionViaHolePatterningITODepositionPixelPatterning

4.4.2AT检查流程

G检Flow

检出图案不良检出短/断路图案残留修复断路连接修复

D检Flow

检出图案不良检出短/断路图案残留修复断路连接修复Final检Flow检出图案不良TFT特性抽检检出电学不良图案残留修复断路连接修复。

第五章京东方Final产线操作员的主要工作

我们的操作员要统计检查的结果，发现出现的问题，对监测数据进行统计和分析，发现一些特殊的或者批量的工艺不良，都要及时反馈给前工艺，协助他们尽快解决问题。

对工艺进行改善，严格把控检测过程，及时发现设备问题，把因为工艺或者设备本身对产品造成的损失降到最小。

我们还要对检测结果进行统计和分析，及时汇报给相关部门，对产品工艺尽心严格把控。

时时监控LOT的检测情况，发现特殊不良或者其它工艺异常后要及时进行记录分析，把结果反馈给前工艺，及时对工艺进行改善，并对下一步维修起一定指导作用。

同时，操作员还要对显示屏进行维修，提高产品的合格率。

5.1FinalCVDrepair维修工艺

图5-1

CVD：

CVD过程是一个三个维修动作连续的工作zapping:

zapping的过程是一个打孔的过程，类似于drain极的过孔contact:

contact的过程是在通过zapping过程打的孔里面注入金属钨wiring:

wiring的过程是将前面的两个孔按照设定的曲线进行架桥连