液晶显示的制造工艺流程图.docx

1、液晶显示的制造工艺流程图液晶显示的制造工艺流程班级：11115D36 ：家兴摘要：液晶显示的制造工业流程可分为前段工位：ITO 玻璃的投入（grading） 玻璃清洗与干燥（CLEANING）涂光刻胶（PR COAT）前烘烤（PREBREAK）曝光（DEVELOP） 显影（MAIN CURE）蚀刻（ETCHING）去膜（STRIP CLEAN） 图检（INSP）清洗干燥（CLEAN）TOP 涂布（TOP COAT）烘烤（UV CURE） 固化（MAIN CURE）清洗（CLEAN） 涂取向剂（PI PRINT）固化（MAIN CURE） 清洗（CLEAN）丝网印刷（SEAL/SHORT PRI

2、NTING） 烘烤（CUPING FURNACE） 喷衬垫料（SPACER SPRAY） 对位压合（ASSEMBLY） 固化（SEAL MAIN CURING）。后段工位：切割（SCRIBING） Y 轴裂片（BREAK OFF）灌注液晶（LC INJECTION） 封口（END SEALING）X 轴裂片（BREAK OFF） 磨边次清洗（CLEAN）再定向（HEATING）光台目检（VISUAL INSP）电测图形检验（ELECTRICAL）二次清洗（CLEAN） 特殊制程（POLYGON）背印（BACK PRINTING）干墨（CURE） 贴片（POLARIZER ASSEMBLY） 热

3、压（CLEAVER） 成检外观检判（FQC）上引线（BIT PIN） 终检（FINAL INSP）包装（PACKING） 入库（IN STOCK）前言：在学习这门可的时候我只知道液晶是一种我们平常的见到的显示屏，从来没考虑过这种东西的制造和历史，现在我知道了液晶是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶。液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生，它们可以流动，又拥有结晶的光学性质。液晶的定义，现在已放宽而囊括了在某一温度围可以是现液晶相，在较低温度为正常结晶之物质。而液晶的组成

4、物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。 同时具有两种物质的液晶，是以分子间力量组合的，它们的特殊光学性质，又对电磁场敏感，极有实用价值。液晶显示器大致可分为TN-LCD;STN-LCD;TFT-LCD。TN-LCD:TN全称为：Twisted Nematic,，“Twisted Nematic”翻译成中文就是“扭曲排列”的意思。 TN面板价格便宜，响应速度快 由于TN面板生产成本相对低廉，因此“TN”技术的液晶面板目前被广泛运用于中、低端液晶显示器之中。早期的TN面板，由于技术原因最高只能显示26万色。后来通过对TN面板的改良，首先通过“抖动”技术可以使其获得超过1600万种色

5、彩的表现能力；其次，采用了补偿膜的方法，使得TN面板的可视角度大幅度提高。目前市场上的TN面板均为此类改良型面板，可视角度都可以达到160。 在显示的响应速度上，TN面板由于输出灰阶级数较少，液晶分子偏转速度快，因此很容易将响应速度提高。通常，8ms以下响应速度的液晶显示器，大多都是采用了TN面板。另外，TN属于软屏，用手指轻划屏幕的话，会有类似水纹的现象。故此采用TN面板的液晶显示器在使用时需要更为细心的保护，避免笔或其他尖锐的物体接触屏幕，以免造成损坏。在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板，外面再包裹着两片偏光板，它们可

6、决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为12801024，则它实际拥有38401024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到510-6m)。在同一层，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中，邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取

7、向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时，通常只有一个角度的光线能够穿透下来，通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中，再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板，这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第

8、二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态，结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时，液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭转90度，因此让背光源的入射光能够通过整个结构，结果在显示屏上出现白色。为了达到在面板上的每一个独立像素都能产生你想要的色彩，多个冷阴极灯管必须被使用来当作显示器的背光源。STN-LCD:STN LCD (Super Twist Netamic LCD) 超级扭曲液晶显示器，其屏幕，高驱动路数的彩色 STN LCD 主要供工业控制机显示之用，而小屏幕， 64 路以下低驱动路数的黑白 STN LCD 主要供手机、话亭机、商务通、股票机、卫星定位仪等等之用。STN技术原

9、理：STN型的显示原理与TN相类似，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180270度。 要在这里说明的是，单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑白），并没有办法做到色彩的变化。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片（color filter），并将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子像素（sub-pixel），分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大，其屏幕对比度就会显得较差，不过藉由STN的改良技术，则

10、可以弥补对比度不足的情况。它的好处是功耗小，具有省电的最大优势。TFT-LCD:TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜场效应晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。 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。 和TN技术不同的是，TFT的显示采用“背透式”照射方式假想的光源路径不是像TN液晶那样从上至下，而是从下向上。这样的作

11、法是在液晶的背部设置特殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FET电极导通时，液晶分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快，故TFT俗称“真彩”。 相对于DSTN而言，TFT-LCD的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。因而每个节点都相对独立，并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度，同时也可以精确控制显示灰度，这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。应用:目前

12、，绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用TFT-LCD。早期的TFT-LCD主要用于笔记本电脑的制造。尽管在当时TFT相对于DSTN具有极大的优势，但是由于技术上的原因，TFT-LCD在响应时间、亮度及可视角度上与传统的CRT显示器还有很大的差距。加上极低的成品率导致其高昂的价格，使得桌面型的TFT-LCD成为遥不可及的尤物。 不过，随着技术的不断发展，良品率不断提高，加上一些新技术的出现，使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度方面有了很大的进步，拉近了与传统CRT显示器的差距。如今，大多数主流LCD显示器的响应时间都提高到16ms以下，这些都为LCD走向主流铺平了道路。主流的TFT

13、面板:LCD的应用市场应该说是潜力巨大。但就液晶面板生产能力而言，全世界的LCD主要集中在中国、国和日本三个主要生产基地。亚洲是LCD面板研发及生产制造的中心，而台、日、三大产地的发展情况各有不同。目前主流的TFT面板有aSi(非晶硅薄膜晶体管）TFT技术和LTPS TFT（低温多晶硅）TFT技术。 在a-Si方面，三个生产基地的技术各有千秋。日本厂商曾经研制出分辨率高达25602048的LCD产品。因此，有些人认为，aSi TFT技术完全可满足高分辨率的产品需要，但是，由于技术的不成熟，它还不能满足高速视频影像或动画等的需要。LTPS TFT相对可以节约成本，这对于TFT LCD的推广有着重

14、要意义。目前，日本厂商已经有量产12.1英寸LTPS TFT LCD的能力。而中国已开发完成LTPS组件制造技术与LTPS SXGA面板技术。国在这方面缺少专门的设计人员和研发专家，但像三星等主要企业已经推出了LTPS产品，显示出国厂商的实力。不过，目前LTPS技术尚不成熟，产品集中在小屏幕，而且良品率低，成本优势尚无从谈起。 与LTPS相比，a-Si无疑是目前TFT LCD的主流。日该公司的aSiTFT投资策略上几乎都以第三代LCD产品为主，通过制造技术及良品率的改善来提高产量，降低成本。日本一直走高端路线，其技术无疑是最先进的。由于研发力量有限，的a-Si TFT技术主要来自日本厂商的转让

15、，但由于企业一般属于劳动密集型，技术含量价低，以生产低端产品为主。国在a-Si方面有着强大的研发实力，比如三星公司就量产了全球第一台24寸a-Si TFT LCD240T，它的响应时间小于25ms，可以满足一般应用需要；而可视角度达到了160度，使得LCD在传统弱项上不输给CRT。三星240T标志着大屏幕TFT LCD技术走向成熟，也向世人展示了国厂商的实力不容置疑。国际技术水平和现状:TFT-LCD技术已经成熟，长期困扰液晶平板显示器的三大难题：视角、色饱和度、亮度已经获得解决。采用多区域垂直排列模式（MVA模式）和面切换模式（IPS模式）使液晶平板显示的水平视角都达到了170度。MVA模式

16、还使响应时间缩短到20ms。 (a) TN+Field从技术角度来看，TN+Field解决方案是最简单的一种，TFT显示器制造商将过去用于老式LCD显示器的扭曲向列（TN:Twisted Nematic）技术，同TFT技术相结合，从而有了TN+Field技术。这项技术主要就是通过显示屏覆盖一层特殊的薄膜，来扩大可视角度可以把可视角度从90度扩大到大约140度。如图6所示：TN+Field同标准TFT显示器一样都是通过排列液晶分子来实现对图象的控制，它在上表面覆盖一层薄膜来增大可视角度。 不过TFT显示器相对弱的对比度和缓慢的反应时间这些缺点仍然没有改变。所以TN+FIELD这种方式并不是做好的解决方案，除了它的造价最便宜之外没有任何可取之处。 (b)IPS（In-Plane Switching）IPS就是In-Plane