工藝流程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 LEDLED 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%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

2、量不好的產(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 300300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 LEDLED 背光系統(tǒng)背光系統(tǒng)包括背光板、背光源（CCFLCCFL 或 LEDLED）、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 CCFLCCFL 燈管或 LEDLED 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

3、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)可彎曲的柔性印刷板起到信號(hào)傳輸?shù)淖饔茫⑶彝ㄟ^異向性導(dǎo)電膠與印刷電路板（藍(lán)色 PCBPCB 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、TFTTFT 玻璃、垂直偏光片,此外在液晶面板邊上還有驅(qū)動(dòng) ICIC 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 TFTTFT 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)

4、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)，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 ArrayArray 制程、中段 CellCell 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 ArrayArray 制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（一）液晶面板制造的前段 ArrayArray 制程主要是薄膜、黃

5、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國川壽田百座北若巾 LEO，MltnainVMftflRlTQnndiunrTinQiiidtflfflff 用昭 W 反I!富/1 匚口 1911 用無If城啊（!晨 l 境）利加一*標(biāo)或青柝口毗*”舞百痹列部 TFT（之*r 批It再摺刊UH斷雷K，TFT增雨R水9一lTO（inivinTin 口*卜。國希-TFTi4（ruit*MffitK*SMV?HflITOVMnSV”口會(huì)嶺子通I1近nU曼力RffTFTriErlcefl 結(jié)建螂研存孑立魄位 1TQ Y-泡泡網(wǎng)泡泡網(wǎng) PCPOP.

6、COM首先，液晶分子的運(yùn)動(dòng)與排列都需要電子來驅(qū)動(dòng)，因此在液晶的載體一一 TFTTFT 玻璃上，必須有能夠?qū)щ姷牟糠郑瑏砜刂埔壕У倪\(yùn)動(dòng)，這里將會(huì)用 ITOITO（IndiumTinOxideIndiumTinOxide,透明導(dǎo)電金屬）來做這件事情。ITOITO 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。ITOITO 薄膜需要做特殊的處理，就猶如在 PCBPCB 板上印刷電路一般，在整個(gè)液晶板上畫出導(dǎo)電線路。首先，需要在 TFTTFT 玻璃上沉積 ITOITO 薄膜

7、層，這樣整塊 TFTTFT 玻璃上就有了一層平滑均勻的 ITOITO 薄膜。然后用離子水，將 ITITO O玻璃洗凈，準(zhǔn)備進(jìn)入下一步驟。接下來，要在沉積了 ITOITO 薄膜的玻璃上涂上光刻膠，在 ITOITO 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 ITOITO 玻璃的粘合度。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。一,攤模版光刻茂一ITO族玻消基板）前段 ArrayArray 制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（二）用紫外光（UVUV）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

8、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。接著，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 ITOITO 玻璃上泡泡網(wǎng)泡泡網(wǎng) PCPORCi；Ma泡泡網(wǎng)尸GFDFEWGFDFEW前段 ArrayArray 制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（三）然后用適當(dāng)?shù)乃峥桃簩o光刻膠覆蓋的 ITOITO 膜的蝕刻掉，只保留光刻膠下方的 ITOITO膜。ITOITO 玻璃為（In2O3In2O3 與 SnO2SnO2）的導(dǎo)電玻璃，未被光刻膠覆蓋的 ITOITO 膜易與酸發(fā)生反應(yīng),而

9、被光刻膠覆蓋的 ITOITO 膜可以保留下來，得到相應(yīng)的拉線電極。做刻，逆行未受光阻布諾之勒震謊的觸刻.%此可I工剝膜：用高濃度的堿液（NaOHNaOH 溶液）作脫膜液，將玻璃上余下的光刻膠剝離掉,從而使 ITOITO 玻璃形成與光刻掩模版完全一致的 ITOITO 圖形。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 5 道相同的過程，在玻璃上形成復(fù)雜精密的電極圖形。滴入有檄溶液f去用限液）和光反感接的涉阻撼由有做濯浪沖雕基板券面用相同的方法在玻璃上拉出其他的 ITOITO 電極圖形泡泡網(wǎng)PCPOPCCMPCPOPCC

10、M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)泡泡網(wǎng)FCFFCF泡泡網(wǎng)泡泡網(wǎng) POPOROOM泡泡網(wǎng)泡泡網(wǎng) PCPOP.COM這樣，前段 ArrayArray 制程就結(jié)束了。從整個(gè)過程不難看出，前面在 TFTTFT 玻璃上沉積 ITOITO 薄膜、涂光刻膠、曝光、顯影、蝕刻，最終是為了在 TFTTFT 玻璃上形成前期設(shè)計(jì)好的 ITOITO 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，全球最大的液晶面板用玻璃，主要

11、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 CellCell 制程:TFT: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 TFTTFT 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 CellCell 制程，就是 TFTTFT 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)泡泡網(wǎng) PCPOP.COM青B野餐不田胭一魁（施翔*川,聞鼻以鼻口青的立惜謂事卻孑明掉

12、外方向耳*由甲1里事聚拯，軾由草甘千出*子玷家中有首求 R 的瑞干杵粒席以青 0 好干餐副舞組，當(dāng)叮筆，碧書容易抬座金北屋生支忠醇*框nduwad，1*中整考 11 只孑之號(hào)檔打出力,蓊聚-4謖元曰出利用遵的出用的-H由郭的捷M正圖統(tǒng)手新抬M咻曲生眄鼻北方同*AffiEffftK.越看國爵好事發(fā)擅方才”眄歸R-灑&網(wǎng)PCPOP.COM下層 TFTTFT 玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶層中段 CellCell 制程首先分為 TFTTFT 與 CFCF（彩色濾光片）兩部分首先將經(jīng)過前段 ArrayArray 制程的 TFTTFT 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

13、 6 6 塊，也就是說這塊玻璃做出的液晶板，最后要切割成 6 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)好了。但迪網(wǎng)FCFOPTOMFCFOPTOM在配向膜為溶液狀態(tài)時(shí)屠宰 TFTTFT 玻璃基本上表面AUO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，在 ITOITO 玻璃上的適當(dāng)位置涂一層均勻的配向?qū)?，同時(shí)對(duì)配向?qū)幼龉袒幚?。主要配向膜材料菊Polyimkte,在溶液脫配向摩擦：用絨布類材料以特定的方向摩擦取向?qū)颖砻?，以使液晶分子將來能夠沿著配向?qū)拥哪Σ练较蚺帕校ＷC液晶分子排列的一致性。配向摩擦之后，會(huì)有一些絨布線等

14、污染物，需要通過特殊的清潔流程將污染物沖洗掉。中段 CellCell 制程:TFT:TFT 玻璃與彩色濾光片貼合（二）TFTTFT 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 TFTTFT 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。TFTTFT 玻璃基板的終端 CellCell 制程基本已經(jīng)完成,卜面就該進(jìn)行彩色濾光片的 CellCell 制程。AUO目的在於便印刷提基板聶面之F FI I膜胭出校路,椎馨逐能目的在於提供TFTTFT基板典CFfeCFfe與 TFTTFT 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)固定在濾光片表面的配向膜上進(jìn)行配向AUO在彩色濾光

15、片表面噴灑墊料，讓 TFTTFT 玻璃基板與彩色濾光片之間有一定的間隔距離在 TFTTFT 玻璃基板上已經(jīng)涂好的密封膠框內(nèi)注入液晶AJOI泡泡網(wǎng)PCPOPCQMPCPOPCQM貼合完畢的液晶板就可以根據(jù)之前設(shè)計(jì)好的切割尺寸進(jìn)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(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，

16、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。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。至此， 中段 CellCell 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。后段模組組裝：驅(qū)動(dòng) IC/IC/印刷電路板壓合后段 ModuleModule 制程主要是液晶基板的驅(qū)動(dòng) ICIC 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信號(hào)傳輸?shù)津?qū)動(dòng) ICIC 上，驅(qū)動(dòng)液晶分子轉(zhuǎn)動(dòng)，顯示圖像。此外,背光部分在此環(huán)節(jié)會(huì)與液晶基板整合，完整的液晶面板就完成了。首先在兩個(gè)邊框上

17、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) ICIC接下來是驅(qū)動(dòng) ICIC 的壓合。驅(qū)動(dòng) ICIC 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) ICIC 分為兩種，位于 X X 軸的源極驅(qū)動(dòng) ICIC 負(fù)責(zé)資料的輸入，特性為高頻并具備影像功能；位于丫軸的閘極驅(qū)動(dòng) ICIC 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許是將 Y Y 軸驅(qū)X X 軸方向有驅(qū)動(dòng) IC,IC,也Wil瞿如C整合動(dòng) ICIC 功能做了整合簡化。柔性電路板的壓合，可以傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，充當(dāng)外部印刷電

18、路與液晶板電子傳輸?shù)臉蛄?。其可以彎曲，因此成為柔性或軟性電路板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泡泡網(wǎng)泡泡網(wǎng) FCFOP.CDM柔性電路板與印刷電路板實(shí)物（圖片拍自三星 2693HM2693HM）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（LiquidCrystalLiquidCrystal, ,簡稱 LCLC）是一種液態(tài)晶體，具備固態(tài)晶體的透光與折射性

19、質(zhì),同時(shí)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)。口板苛斤嵬，海N外音m崎曾運(yùn)廷立推2科界上好修它用sue。的端轎吧看,灑&nPCFOP.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 CCFLCCFL 冷陰極背光燈管，不過目前已經(jīng)開始向 LEDLED 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 2626 口寸寬屏 2693HM2693HM 的 CCFLCCFL 背光燈管CCFLCCFL 背光已經(jīng)伴隨液晶走過一段歲月，其品質(zhì)相比 LEDLED 背

20、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%,50%,加強(qiáng)液晶板的透光率，來達(dá)到節(jié)能的目的。三星 XL2370XL2370 的側(cè)置白光 LEDLED 背光在未發(fā)光（左）與發(fā)光（右）狀態(tài)下而 LEDLED 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 LEDLED 作為背光源，目前為了控制成本，LEDLED 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 LEDLED 晶粒采用的數(shù)量。側(cè)置 LEDLED 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 CCFLCCFL 背光還是 LEDLED 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

21、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 LEDLED 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 3 34 4 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)。/UX)背光模組黠燎器圖希也此相

22、H需伸慌番干口“$5 口 1 川的雨西慌陀曜事葡由就將內(nèi)同配啃時(shí)中打*修著蘇可用 LED 件先加*K*光陰船審序靠施考蛆好上隼凡*Ifl43H曲的方 K 將驍LEDH 零旦鵬啤餐的堂背光系統(tǒng)還包括背光模組點(diǎn)燈器，位于背板的后方，在可以看到如上圖的長條狀點(diǎn)燈器，每一個(gè)線圈負(fù)責(zé)一組燈管。CCFLCCFL 背光時(shí)代，大家經(jīng)常而采用側(cè)置白光 LEDLED 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 LEDLED 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.BLEDR.G.BLED 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

23、模組組裝：液晶基板與背光整合液晶基板驅(qū)動(dòng) IC/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港制網(wǎng)卜汴港制網(wǎng)卜汴 口的附口的附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。榭&網(wǎng)PGP0PCC1MPGP0PCC1M背光源的船裝TFT-LCD箱裝完成泡泡燈泡泡燈 PPOPCOM進(jìn)行高溫老化測試裝箱出廠，就可以供應(yīng)給液晶顯示器制造商了泡泡網(wǎng)泡泡網(wǎng) PGPOP.COMn 二二口.:展ACOGChipOnChf!(Below2O1,)*OS:*BADriverIC；晶片ChipOnFilmI(20*anddhowe)液晶面板制造流程示意圖后段 ModuleModule 制程是在 LCM(LCDModule)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 LCMLCM 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)輸成本。D