LCD生产线工艺及材料简介
LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写,即液晶显示器,是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源,在平面面板上产生图象。当前LCD液晶显示器正处于发展的鼎盛时代,技术发展非常迅速,已由最初的TN-LCD(扭曲向列相),发展到STN-LCD(超扭曲向列相),再到当前的TFT-LCD(薄膜晶体管)。LCD现已发展成为技术密集、资金密集型的高新技术产业。液晶显示器主要由ITO导电玻璃、液晶、偏光片、封接材料(边框胶)、导电胶、取向层、衬垫料等组成。液晶显示器制造工艺流程就是这些材料的加工和组合过程。
液晶显示器的制造是在洁净室环境下进行的,在工艺上可以大体分成清洗与干燥、光刻、取向排列、制盒、切割、灌注液晶、目测、电测、贴片、上引线、包装等工序。
(1)清洗与干燥工艺
清洗是指清除吸附在玻璃表面的各种有害杂质或油污的工艺。清洗方法是利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在玻璃表面上的杂质及油污发生化学反应和溶解作用,或伴以超生、加热、抽真空等物理措施,使杂质从玻璃表面脱附(或称解吸),然后用大量的高纯热、冷去离子水清洗,从而获得洁净的玻璃表面。经过清洗的玻璃需要经过干燥处理,主要方法有烘干法、甩干法、有机溶剂脱水法和风刀吹干法等。该工艺主要用到的设备有超声波清洗机、等离子清洗机及干燥炉的干燥设备。
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(2)光刻工艺
光刻的目的是按照产品设计要求,在导电玻璃上涂敷感光胶,并进行曝光,然后利用光刻胶的保护作用,对ITO导电层进行选择性化学腐蚀,从而在ITO导电玻璃上得到与掩模版完全对应的图形。光刻工艺流程为:涂光刻胶——前烘——显影——坚膜——刻蚀——剥离去膜——水洗光刻工艺主要用到的设备有涂布机曝光机等
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(3)取向排列工艺
此步工艺为在蚀刻完成的ITO 玻璃表面涂覆取向层,并用特定的方法对限向层进行处理,以使液晶分子能够在取向层表面沿特定的方向取向(排列),此步骤是液晶显示器生产的特有技术。取向排列工艺主要用到的设备有摩擦机等
(4)丝印制盒工艺
此步工艺是把两片导电玻璃对叠,利用封接材料贴合起来并固化,制成间隙为特定厚度的玻璃盒。制盒技术是制造液晶显示器的最为关键的技术之一。(必须严格控制液晶盒的间距)丝印制盒工艺流程包括:丝印边框及银点、喷衬垫料、对位压合、固化。由于现在对LCD显示条件要求越来越高,在贴合工序中由原来的手动贴合向采用精度较高的全自动贴合设备转换。丝印制盒工艺主要用到的设备有丝网印刷机、喷粉机、贴合机、热压机等。
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(5)切割工艺
在LCD生产制作中为提高制作效率、降低成本、形成批量生产,往往在较大玻璃上制作多个液晶显示器,再分割成小单元进行液晶灌注,切割工艺的目的就是把整盒的玻璃分裂独立液晶显示器的单体。切割工艺主要用到的设备有切割机和裂片机等。
(6)液晶灌注及封口工艺
液晶灌注的工艺原理是将空盒放置在抽真空的液晶灌注密闭室内,盒中的气体由封口处抽出,然后使封口处接触液晶,并向真空室内充气,液晶在外界气压作用下,被充入空盒内。封口工艺原理是采用密封胶粘接封口,通过挤压回缩等方法,使封口胶恰当地收缩入封口内,再通过紫外光照射,使封口胶固化,形成牢固的封口。液晶灌注及封口工艺要用到的设备有液晶灌注机和整平封口机等。
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(7)光台检测及电测工艺
光台检测是根据液晶的旋光特性,在两片相互垂直(或平行)的偏光片之间形成的亮场(或暗场),通过检测人员的肉眼观察以检查产品的质量,通过目测从中挑出废品的过程。电测工艺是对液晶显示器加上电压信号,来观察实际显示状态是否合格正常的过程。一般电测机采用交流驱动的方式进行测试。光台检测及电测工艺主要用到的设备有光台和电测机等。
(8)贴片工艺
贴片工艺就是把液晶显示器粘贴偏光片的工序,该工序可分为切割偏光片和粘贴偏光片。在粘贴偏光片过程中,由于玻璃不干净等原因造成偏光片无法牢固贴附于玻璃上,这就需要采用偏光片除泡机消除气泡等。贴片工艺主要用到的设备有切片机、贴片机、偏光片除泡机等。
(9)LCD金属引线的连接和加工工艺
LCD的连接就是将LCD上的电极引脚与驱动电路的电极相连,使驱动电压信号能加到LCD上,又称为上引脚。LCD金属引线的连接和加工工艺主要用到的设备有插PIN涂胶机。
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(10)盒外丝印装饰图形工艺
该工艺只在客户有特殊要求时才进行加工,是用丝网印刷的的方法在LCD屏的指定位置上漏印出起装饰作用的图形。