毕业设计TFT-LCD显示技术.docx

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1、摘要知识经济的到来代表着人类逐步进入信息化社会。数字技术、多媒体技术的迅速发展以及家庭与个个人电子信息系统的逐步推广，人们对信息的显示需求的要求越来越迫切、广泛，其要求也越来越高。以往电视机与电脑显示器采用的CRT（阴极射线管）均有体积大、重量重、荧屏尺寸大小受限等缺点，替代CRT 开发新一代的显示技术变得尤其必要与先觉性。其中，平板显示(FPD)技术自 20 世纪 90 年代开始迅速发展并逐步走向成熟。由于平板显示具有清晰度高、图像色彩好、省电、轻薄、便于携带等优点，已被广泛应用于上述信息产品中，具有广阔的市场前景。在 FPD 是市场中， 薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）凭着其低压、低

2、功耗、显示信息量大、易于彩色化、寿命长、无辐射等优异特性占据整个平板显示技术的主导地位。液晶显示器广泛应用于计算机和消费电子中，横跨 1 英寸到 100 英寸的市场，液晶显示器的市场规模巨大，已占平板显示市场的 90%，因此，我国显示器产业将重点发展 TFT-LCD 领域。本文首先介绍了 TFT-LCD 显示技术的发展概况，以及其的结构特点来整体认识TFT-LCD。然后详细介绍了 TFT-LCD 制造的工艺过程，包括前段制程 Array 玻璃基板的制作、中段制程 Cell 玻璃基板的对盒及液晶的灌注、后段制程模块组装三大步骤并对其原理进行了阐述。最后通过对市场的需求及发展现状的分析对其应用做了

3、研究。关键词TFT-LCD 的发展概况；结构特点；工艺过程；原理；市场应用word 文档 可自由复制编辑第 1 章 绪论什么是 TFT-LCD？TFT-LCD 即 thin-film transistor liquid-crystal display 的缩写，意即薄膜电晶体液晶显示器。简单地说，TFT-LCD 面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶， 上层的玻璃基板是与彩色滤光片（Color Filter）、而下层的玻璃则有电晶体镶嵌于上。当电流通过电晶体产生电场变化，造成液晶分子偏转，借以改变光线的偏极性， 再利用偏光片决定画素（Pixel）的明暗状态。此外，上层玻璃因与彩色滤光片贴合， 形

4、成每个画素（Pixel）各包含红蓝绿三颜色，这些发出红蓝绿色彩的画素便构成了面板上的影像画面。液晶显示器，特别是 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。1.1 TFT-LCD 的发展概况TFT-LCD 是结合了半导体技术和液晶光学技术而创造出的新型显示技术。液晶最早被发现与 1888 年，但直到 1971 年 TN 型 LCD 推出后，LCD 产业才真正进入发展期。随着半导体技术

5、的发展和有源矩阵概念的提出，TFT-LCD 技术开始逐步成型，并与 20世纪 90 年代初期在日本开始产业化。TFT-LCD 液晶显示器广泛应用于电视机、笔记本电脑、显示器、手机显示屏等各个方面。TFT-LCD 具有电压低、功耗小、重量轻、厚度薄、适于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特性，在平面显示技术中占据了主导地位。目前，TFT-LCD正在凭借其环保、无辐射和节能方面的优势加速替代传统 CRT 显示器，已经成为市场规模最大的显示器件。近几年，随着大屏幕平板电视的迅速发展，大尺寸产品成为TFT-LCD 产业发展的最大增长点。LCD 技术的发展已历经两代，第一代技术以小型化、轻量化

6、和薄型化为主，主要应用对象是笔记本电脑，第二代则以高亮度、高色再现性和宽视角的大尺寸产品为代表，主要应用领域是电视机和监视器。目前的发展阶段介于第二代和第三代之间，其技术的开发重点是：突破 LCD 自身的各种局限性，提高其作为多媒体电视显示器的动word 文档 可自由复制编辑画显示性能，并大力简化制造工艺以确保其在价格上具有竞争力。1.2 产品市场驱动技术发展的趋势TFT-LCD 属于市场驱动技术型产业。TFT-LCD 技术与产品已成为平板现实的主流， 在 2005 年就已经超过 500 亿美元，雄踞各类显示技术的榜首，预期在未来几年还将保持快速增长的势头，各大厂商都纷纷投入大量人力、物力和财

7、力对工艺技术、产品 技术进行技术研究，技术的发展趋势。1.2.1 大尺寸的市场需求是驱动技术发展的主力由于LCD 由PC 液晶显示器和笔记计算机（NB）向应用液晶电视发展，过去 TFT-LCD主要用于 Monitor、NB、PDA 和手机显示器，随着TFT-LCD 技术的飞速发展，TFT-LCD 正向高端 LCD-TV 方向发展，LCD-TV 对 TFT-LCD 在高分辨率、响应速度、色纯、高度、对比度、视角等指标方面都提出更高的技术要求，需要在 TFT-LCD 基本结构和基本机理以及工艺制造和驱动技术方面寻求突破。由此可见，大尺寸将是液晶的主要发展方向。由于液晶自身是不发光的，依赖电场作用下

8、对透过率的调制来实现图像的显示， 而背光源一直处于工作状态，同主动发光器件相比，更难于降低暗态的亮度，所以提高对比度是 LCD-TV 非常艰巨的任务，需要综合考虑多方面的因素，包括像素设计、TFT 结构设计与工艺的改进、液晶材料、彩色滤光膜、偏振片等等。近年来在对比度方面已取得了明显的进展，LG 飞利浦、友达光电和奇美光电通过改进背光控制技术， 实现了高于5000:1 的动态对比度，夏普公司的一款37 英寸样机对比度高达百万比一， 虽然在实际应用中看不到百万比一的对比度有什么意义，但这一结果说明了 LCD 在对比度方面有很大的改进空间，可以和主动发光显示器件相竞争。LCD 技术在大尺寸液晶电视

9、领域迅速发展的同时，应用于移动通讯的小尺寸显示器件也在不断进步，特别是为满足 3G 移动通讯的要求，分辨率不断提高，2.4 英寸的 QVGA 产品已经进入市场。1.2.2 低产品成本策略是依靠新技术提升高良率TFT-LCD 技术的进步和成本的降低，有赖于相关材料技术的支持，如TFT 部分使用的金属配线材料，液晶屏部分使用的液晶、彩色滤光膜、偏振片，模组部分使用的背光源和控制驱动芯片等，近年来在技术方面都有相当的进步，并将继续成为降低成本、改善显示性能的关键。TFT-LCD 生产工艺技术方面，如何在越来越大尺寸的玻璃上实现高良率，对于原来的制程技术带来很大挑战。光刻胶的均匀涂敷、高精度曝光、均匀

10、的成膜、蚀刻控制、TFT 性能检测、缩短和保证液晶注入、成盒问题的检测技术等成为TFT-LCD 需要及时解决的问题。为了提高产品的性能和降低成本而进行的众多技术开发，如新的液晶注入技术、COA 技术、有机 TFT 技术、低温多晶硅技术、SOG 技术都是未来 TFT 的技术研发的方向。1.2.3 响应时间趋短的需求促使 LCD 全面超越 CRT更大尺寸的显示屏与更快的响应时间一直是 LCD 显示器的两大发展趋势。通常情况下，LCD 显示器的响应时间达到 5 毫秒，拖影现象就完全不被人的肉眼所察觉，因此 5 毫秒被认为是 LCD 显示器响应时间的终极速度。尤其是 OCB(Optically Com

11、pensated Bend,光学补偿弯曲排列)和 FSC(fild-sequential-color,场序彩色显示)技术，OCB 模式所独有的优越响应速度特性，结合 FSC 技术能够大幅降低 TFT-LCD 的制造成本，同时获得优越的色特性、视角特性、响应特性、亮度和对比度特性，制造出性能近乎完美的液晶电视。在点距分辨率、亮度、对比度、可视角度直至响应时间等技术指标趋于成熟和稳定之后，显示色彩技术成为 LCD 显示器的下一个技术特点，尽管 LCD 色彩显示技术上已经有了很大改善，但依然落后于传统的 CRT 显示器呈现的显示效果。为了迎合用户不断提高的色彩需求，主流 LCD 生产厂利用 PD(P

12、ixel Dithering 像素抖动)算法和FRC(Frame Rate Contro 帧速率控制)技术，大力改善 6bit 面的色彩显示技术。1.3 TFT-LCD 的特点随着九十年代初 TFT 技术的成熟，彩色液晶平板显示器迅速发展，不到 10 年的时间，TFT-LCD 迅速成长为主流显示器，这与它具有的优点是分不开的。主要特点是：（1） 使用特性好：低压应用，低驱动电压，固体化使用安全性和可靠性提高； 平板化，又轻薄，节省了大量原材料和使用空间；低功耗，它的功耗约为CRT 显示器的十分之一，反射式 TFT-LCD 甚至只有 CRT 的百分之一左右，节省了大量的能源；TFT-LCD 产品

13、还有规格型号、尺寸系列化，品种多样，使用方便灵活、维修、更新、升级容易，使用寿命长等许多特点。显示范围覆盖了从 1 英寸至 40 英寸范围内的所有显示器的应用范围以及投影大平面，是全尺寸显示终端；显示质量从最简单的单色字符图形到高分辨率，高彩色保真度，高亮度，高对比度，高响应速度的各种规格型号的视频显示器；显示方式有直视型，投影型，透视式，也有反射式。（2） 环保特性好：无辐射、无闪烁，对使用者的健康无损害。特别是 TFT-LCD 电子书刊的出现，将把人类带入无纸办公、无纸印刷时代，引发人类学习、传播和记栽文明方式的革命。（3） 适用范围宽，从-20到+50的温度范围内都可以正常使用，经过温度

14、加固处理的 TFT-LCD 低温工作温度可达到零下 80。既可作为移动终端显示，台式终端显示，又可以作大屏幕投影电视，是性能优良的全尺寸视频显示终端。（4） 制造技术的自动化程度高，大规模工业化生产特性好。TFT-LCD 产业技术成熟，大规模生产的成品率达到 90%以上。（5） TFT-LCD 易于集成化和更新换代，是大规模半导体集成电路技术和光源技术的完美结合，继续发展潜力很大。目前有非晶、多晶和单晶硅TFT-LCD，将来会有其它材料的 TFT，既有玻璃基板的又有塑料基板。第 2 章 TFT-LCD 制程原理TFT-LCD 的三段主要的制程：前段 Array前段的 Array 制程与半导体制

15、程相似，但不同的是将薄膜电晶体制作于玻璃上，而非矽晶圆上。中段 Cell中段的 Cell ，是以前段 Array 的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入液晶(LC)。后段 Module Assembly (模组组装)后段模组组装制程是将 Cell 制程后的玻璃与其他如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。TFT-LCD 必须在精密的无尘室内，经过 300 道以上的制程生产出来。无尘室的洁净度，最高等级可达10 ，即是在无尘室环境内，每立方尺只有 10 颗粉尘。如见图 2-1图 2-1 TFT-LCD 的基本制造流程2.1 Array工艺Array 工程工艺在玻

16、璃基板上制造出 TFT 电路。主要工程包括：镀膜（Thin Film）、光刻（Photo）、刻蚀（Etch）。如下图 2-2 示：一首先，液晶分子的运动与排列都需要电子来驱动，因此在液晶的载体TFT玻璃上，必须有能够导电的部分，来控制液晶的运动，这里将会用 ITO(Indium Tin Oxide,透明导电金属)来做这件事情。ITO 是透明的，也成薄膜导电晶体，这样才不会阻挡光。镀膜又分为 Sputter(利用物理溅射的原理沉积金属膜层，如 Mo、Al)和PECVD(利用化学气相沉积的方法沉积导体或非金属膜层，如a-Si)。液晶分子排列的不同以及快速的运动变化，才能保证每个像素精准显示相应的颜

17、色，并且图像的变化精确快速，这就要求对液晶分子控制的精密。首先，需要在 TFT 玻璃板上沉积 ITO 薄膜层，这样整块 TFT 玻璃上就有了一层平滑均匀的 ITO 薄膜。然后用离子水，将ITO 玻璃洗净，准备进入下一步骤。图 2-2 成膜Pattern 详细工程图首先在下一步之前要进行清洗。清洗是为了除掉玻璃表面的杂质和油污，通过化学药剂与有机溶剂与玻璃表面的杂质发生化学反应，然后用有机溶剂溶解杂质。除此之外还附加有以加热、超声、抽真空等物理措施。最后用高纯度的水和去离子水冲洗干净。清洗的方法有用有机溶剂清洗，有用碱性溶液加超声波清洗，还有用中性清洗剂清洗时，首先用甲苯清洗，然后用丙酮清洗残余

18、油脂和甲苯，再用乙醇溶解玻璃表面的丙酮，最后用高纯度的水清洗玻璃就好了。清洗完后要对玻璃表面进行干燥，有烘干、甩干、有机溶剂脱水等方法。接下来要在沉积了 ITO 薄膜的玻璃上涂上光刻胶，在 ITO 玻璃上形成一层均匀的光阻层。然后烘烤一段时间，将光刻胶的溶剂部分挥发，增加光阻材料与 ITO 玻璃的粘合度。用紫外光（UV）通过预先制作好的电极图形掩模板照射光刻胶表面，使被照射的光刻胶层发生反应，在涂有光刻胶的玻璃上覆盖光刻掩模板在紫外灯下对光刻胶进行选择性曝光。接着，用显影剂将曝光部分的光刻胶清洗掉，这样就只剩下未曝光的光刻胶部分，然后用离子水将溶解的光刻胶冲走。显影之后需要加热烘烤，让未曝光的

19、光刻胶更加坚固的依附在 ITO 玻璃上。然后用适当的酸刻液将无光刻胶覆盖的 ITO 膜的蚀刻掉，只保留光刻胶下方的ITO 膜。刻蚀又包括用反应气体干法刻蚀非金属或金属膜层的干刻（ Dry Eetch）和用化学药液和酸湿法刻蚀掉金属膜层的湿刻（Wet Etch）。ITO 玻璃为导电玻璃，未被光刻胶覆盖的 ITO 膜易与酸发生反应，而被光刻胶覆盖的 ITO 膜可以保留下来，得到相应的拉线电极。用有机溶液冲洗玻璃基本标签，将反应后的光刻胶带走，让玻璃保持洁净状态。这样就完成了带一道薄膜导电晶体制程，一般至少需要 5 道相同的过程，在玻璃上形成复杂精密的电极图形。用相同的方法在玻璃上拉出其他的的 IT

20、O 电极图形。形成复杂精密的电极图行，可以更好的控制液晶分子的运动。这样，前段 Array 制程就结束了。从整个过程不难看出，前面在 TFT 玻璃上沉积ITO 薄膜、涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻。最终是为了在TFT 玻璃上形成前期设计好的 ITO 电极图行，以便于在玻璃上控制液晶分子的运动。在这个工艺流程中用到的大型设备有涂布机、曝光机、显影机等。涂布机用于 BOPP 封箱胶粘带的涂布生产。将成卷的基材涂上一层特定功能的胶、涂料或油墨等，并烘干后收卷。 它采用专用的高速涂布头，能有效降低气泡的产生， 涂布机的收放卷均配置全速自动接膜机构，张力闭环自动控制。涂布机械工作原理是将被缠绕物体放置于转盘

21、中央，启动转盘电机转动，自然地带动转盘转动，使物体实现了外围的缠绕膜机。与此同时升降机电机也启动，带动缠绕捆扎机整个组合体做上下运动，达到物体高度方向的缠绕，这就实现了物体整个外表的缠绕包装。这样不仅有利于货物储存、运输及机械化装卸作业的包装要求，又能防止货物在搬运过程的损坏，起到防尘，防潮及保洁作用，也降低了生产成本，提高了生产效率。在缠绕过程中主要的是对薄膜拉紧力的调整以及穿膜。一般通过调整转盘转速和调节电机的转速就能达到薄膜张紧程度。只要知道转盘转速越快，电机转动越慢，膜就会越紧，反之越松这个原理就不难操作了。曝光机即电子束曝光机是集电子光学、电气、机械、真空、计算机技术等于一体的复杂的

22、半导体加工设备。基本工作原理是在计算机的控制下，利用聚焦电子束对有机聚合物（通常称为电子抗蚀剂或光刻胶）进行曝光，受电子束辐照后的光刻胶，其物理化学性质发生变化，在一定的溶剂中形成良溶或非良溶区域，从而在抗蚀剂上形成精细的图形。显影机采用蜗轮杆转动方式,轴套采用高防腐耐磨材料精制而成,运行平稳。双毛刷采用可取卸装置，有独特的前显影加热,后烘干加热装置。潜入式结构,内循环浸泡处理.显影,刷洗,上胶,烘干,一气呵成。显影机的特点: 1.整机采用蜗轮杆转动方式, 轴套采用高防腐耐磨材料精制而成,运行平稳，双毛刷采用可取卸装置 2.有独特的前显影加热,后烘干加热装置 3.上下胶辊采用全包胶技术,高防腐

23、,可自由取卸 4.潜入式结构,内循环浸泡处理；显影,刷洗,上胶,烘干,一气呵成 5.二次水冲洗装置,方便修版后水洗上胶处理 6.转动,倒转自如,有利于处理异常 7.备有自动补液系统 8.自动待机慢转功能,省水省电装置 9.最新设计,轻型铝合金外壳,外观新颖独特，整机结构紧凑功能齐全,操作方便。见表 2-1工艺名称工艺目的清洗清洁基板表面，防止成膜不良溅（SPUTTER）成 Al 膜、Cr 膜和 ITO 膜P-CVD成 a-Si 膜、n+a-Si 膜和 SiNx 膜PR/曝光形成 MASK 图案相一致的光刻胶图案湿刻（WE）刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的金属膜干刻（DE）刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的非金属膜剥

24、离去掉残余的光刻胶表 2-1 Array 基板的工艺流程表：二工艺不良： 1.Dep 前 P/TDep 前P/T 的辨别主要根据P/T 的周围有无Discolor,区分为在Gate 和S/D 线上(A)和在像素区上(B)Spec: =30ea/glass 2.Dep 后 P/T一般 Dep 后 P/T 在清洗之后会去除Spec: =100ea/glass2.2 CF 工艺所谓 Color Filter（CF）是为做彩色 LCD，在玻璃上有序地涂 红绿蓝 种种颜色种颜色而制作成的基板。工艺流程如图 2-3：图 2-3 CF Process 概要图一液晶面板各驱动方式和特性总结：液晶面板有 TN,

25、FFS,MVA 三中驱动方式。Color 的问题，TN mode 各种颜色的视角特性之例看的角度不同，颜色也不同。视角改善的问题，FFS mode 各种颜色的视角特性之例不同的角度，颜色变化范围小。二ITO 溅射设备1.原理:电膜。(1):.将需镀膜的样品与膜的原料（靶材）就近放置。 (2)：使整体处于真空状态，导入惰性气体后在样品与靶材之间加入电压。(3)：惰性气体电离，离子撞击靶材。 (4)：撞击靶材的离子，弹飞靶材上的粒子。(溅射现象） (5)：弹飞的原材料粒子撞击样品并附着进而成膜。2.何谓透明导电膜？（1） 可视光透过率为 60以上的、面阻在以下的称为透明导（2） 高品位透明导电膜的

26、要素。最理想的状态是可视光透过率高，面阻低。（3） 1931 年：美国，Corning 公司 J.T.Littleton 报告的 SnO薄膜。（4） ITO （Indium Tin Oxide）比 SnO薄膜，性能更强，生产稳定性更具优势。2.3 Cell工艺Cell 以前段 Array 的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入液晶(LC)。可分为 PI,Rubbing,Assy,Cutting 四部分。其工艺流程如2-4 图：图 2-4 Cell 工艺流程2.3.1 PI工艺一. PI 的目的：为了使液晶分子能够正确地取向，而在 TFT 和 CF 的表面上涂上一层 P

27、I 膜的工艺过程。PI 液相关：用途及目的：用于形成取向膜 , 经摩擦后可使液晶分子有规律排列, 同时还要有一定的Pre-Tilt Angle.二设备及特性图 2-5 PI 工艺流程图1. Coater Machine版胴:用于安装 APR Plate.Table : 印刷时托放 Glass，要求平坦度在 20 以内.Anilox Roll : 均胶辊,用于将 PI 液涂到 APR 板上,上有小坑15 深,成网状排布 Mesh400Line/inch, 倾斜角度45 ,目的是使 PI 液涂布均匀 .Doctor Roll (Blade) : 目的是使 Anilox Roll 上的 PI 液均匀

28、, 分 Roll Type 和 Blade Type.中文译作刮胶辊或刮刀.Figure 1 : 版胴, Anilox Roll , Doctor Roll 相互关系2. 印刷板(APR-Plate) ：Asahikasei Photosensitive Resinword 文档 可自由复制编辑Mesh ： 500 Line/ Square Inch ； Angle : 45 开口率 ： 30 （ 的面积/ + 的面积）；深度 152 （ 的深度）3. Hyper-Mix开发目的：（1） 高速 传送时 Rinse 性 提高（2） 1 以下的 Particle 除去能力提高（3） DI, Air

29、 使用量 减少（4） Tool 设置 空间 减少用途：（1） Rinse 用 Nozzle Shower 的 代替（2） MS Shower 代替4.Excimer UV（紫外线）目的是提高 PI 印刷的适印性。适合在清洗后，印刷前使用。5.Cavitation Jet在水中冲入高压空气，产生气泡。气泡在基板表面破裂时，可除去基板表面的Particle6. Detergent Brush(1) BRUSH 材质 : NYLON(2).直径 : 70mm三不良介绍见表 2-2表 2-2 常见不良及对策word 文档 可自由复制编辑2.3.2 Rubbing 工艺一Rubbing 目的及原理： 1

30、目的：为了形成一定的 Pre tilt 角，并且按照一定方向排列液晶分子， 在 PI Coating 之后，对玻璃表面已经印刷好的 Polyimide 进行摩擦，使其表面形成一定方向性的沟道， 最终使得基板表面液晶分子按照沟槽方向排列，并且形成一定的预倾角度。注：液晶分子的长轴方向与基板面有一定的倾斜角度，PI 材料自身的化学性质是使液晶分子产生倾角的主要原因。2原理：摩擦取向的实质：摩擦导致取向层表面的各向异性，而液晶分子在这种表面上与取向层分子相互作用，由于在各个方向上受力不同，为了达到能量最小的稳定态，液晶分子沿受力最大的方向排列。二设备分类如表 2-3表 2-3 Rubbing 工艺的

31、设备分类三不良及原因 如表 2-4表 2-4 不良现象及对策四Rubbing Cloth 比较如表 2-5表 2-5 Rubbing Cloth 比较2.3.3 Ass工y 艺一. 工艺目的:将调配的 LC 及确定量的 LC Amount 滴定到 TFT 或者 CF 基板上，在 TFT 或者CF 基板上 Drawing Sealant 以形成 LC 与外界的封闭空间，TFT &CF 基板在真空环境下完成对盒。Seal Dispenser 的目的：为了贴合 TFT 基板和 C/F 基板形成密封性容器，防止液晶和外部空气接触反映， 采用有粘特性的 Sealant；为了使上下基板导通和保证盒厚，Se

32、al 中混入一定比例的 AU Ball 和 Glass Fiber。TR 目的：一种导电胶，作用是为 C/F 提供电信号，导通 ITO 电极。二工艺流程 如图 2-6图 2-6 Cell Assy 流程图三Cell Assy Seal 工艺材料1. AU Ball 的用途：金球，用于连接 aTFT &C/F 电极，即起到导电作用。2. Glass Fiber 的用途：玻璃纤维，ALKALI 金属氧化物含有量 1%以下的GLASS，与 sealant 混合共同维持 cell gap3. TR:主要成分为 Ag 和树脂4. SEAL:主要成分为树脂，种类有热固化型和光（UV）固化型。热固化型接着强

33、度高，但固化时间长；光固化型接着强度低，但固化时间短；5G 采用混合型。四常见不良：1. 配向不良；2.胶框断线；3.异物。2.3.4 Cutting 工艺一、Cutting 目的在 LCD 制造工艺中，切割C/F 和 TFT 贴合后的 PANEL 的指定位置，露出PAD,形成一个个独立的 CELL。由于划片分为切和裂片两步因此 Cutting 又叫 Scribe&Break二切割原理：利用玻璃受力形成 MIDIAN CRACK,LATERA CRACK 的特性进行切割。1. MEDIAN CRACK 切割时，因为 wheel 的压力垂直按压玻璃时形成的裂痕，它是玻璃切割的构成要素，一般在 1

34、.4 至 1.8 的压力下玻璃的垂直面形成 90 至 110m裂缝。要是小于这个值，BREAKING 时将不会断开，若是大于此值就会产生 chip 和破损。2. LATERAL CRACK 由于 wheel 垂直压力的反作用力，切割后在玻璃水平方向形成的裂痕，这是工艺所不希望出现的，但又是存在于整个切割线中不可避免的部分， 随着压力的增加，水平裂缝也增加。这是值得需要我们花力气寻找减少水平裂痕发生的工艺。三工艺流程图四. 常见不良：图 2-7 Cutting 流程图表 2-6 Cutting 工艺中不良的产生原因及解决方法现象产生原因解决方法在 L0 下，俯视可见黑 Gap磨边参数设置过大，导

35、致将 Pad根据设备具备的参数值调整设备部 ID 被磨掉。参数，减小磨边量。Panel ID 被磨损磨边参数设置过大，导致将 Pad根据设备具备的参数值调整设备部 ID 被磨掉。参数，减小磨边量。TFT Crack前工序中被硬物磕碰，或严重的此 Panel 被判为 NG。Scratch.2.4 Module 工艺一.工艺目的将 Cell 制程后的玻璃与其他如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。工艺流程如 2-4：二POL 工程LOT Assign 是 Module 产线的第一个工位，在产线所有的产品的信息都在这里建立，需要认真，仔细，有条不紊的完成。它的基本操作是借助于 OIC 系统

36、将 Cell Test Shipping 的 Cell 通过 OHT Transfer 到 Module,分配到各条产线，并将所有 Cell 建立相关信息，以供给 Module 产线的正常生产。主要由四台设备组成：图 2-8 Module 工艺流程1. Cullet Cleaner主要接收从 Cell Test 来的 Cell，使用刀片结合 DI Water 对 Cell 表面进行 Cleaning。2. POL Cleaner使用 DI Water 结合高压，毛刷等工具对 Cell 进行 Cleaning 3.POL A ttach附加一定压力将偏光片分为 CF 和 TFT 表面。4. Au

37、to Clave（温度 50c,压力为 0.5MPa,25 min）使用高压将粘附后的气泡脱掉，并加大偏光片与 Cell 之间的吸附力。三Assembly 工程可分为四个工位：（1） BL 投入将生产所需的 BL 放于生产线 PLT 上；（2） Pane 组装将 OBL 工程结束后的 Panel 合于 BL 上并进行组装；（3） BZ 组装将组装好的 Panel 和 BL 用 BZ 扣好；（4） SC 组装将 SC 用 Screw 紧固于组装好的 Module 上，并进行电算处理。四此工艺分为 OLB 检查、Assy 检查、Aging 检查、Final 检查及 QA 检查等主要检查工序。 如表

38、 2-7检查工序项目不良种类CELL 和 TCP 的连接状态、Cell线缺陷、Block 及灰度显示不良。OLB 检引线不良、TCP 连接不良及 IC 不良等。对 CELL 周边回路（TCP/PCB），画面异常、灰度不良、Block、漏背光源及其他组装部件在点灯状光及异物；是否漏装及螺丝是否浮Assy 检查态下进行画面品质和外观检查，检起等。出 TCP 和 PCB 连接不良、PCB 不良及组装不良。将 Module 在点灯状态下，置于一异常点灯、灰度不良及 Block 等定的环境当中（50），并保持一Aging 检查定的时间来确认 CELL 和 TCP 的连接状态、TCP 和 PCB 的连接状

39、态、IC 不良及 PCB 上其它部件不良等。在 Aging 后，对 Module 进行外观 各种点灯状态下的不良和外观不Final 检查和点灯状态下的检查，检查各种不良等。良并同时确定驱动电流、电压在规定的规格以内。QA 的检查主要是针对要出厂的产QA 检查品按照一定的标准进行抽样检查，保证出厂产品的品质，检查项目及测试手段更多。表 2-7 各工序检查及不良五Module 检查环境及视角要求温度 : 253湿度 : 6520%RH照度 : 200 50LUX(点灯检查）；1000 200LUX (外观检查)距离 : 30 视角 : 正面 (左右:40，上下:25)第 3 章 TFT-LCD 的

40、应用3.1 国内新一代 TFT-LCD 液晶屏的需求分析平板显示（电视机、显示器等）已开始成为市场主流，中国已成为平板显示生产和消费大国，液晶显示将长期占据平板显示的主要市场份额，液晶显示器的生产线将加快向高世代升级，六代线至八代线每年升级一代。世代表 3-1各世代线的尺寸年度尺寸（mm）1 代1900300*4002 代1993370*4702.5 代1995410*5203 代1996560*6503.5 代1997600*7204 代2000680*8805 代20021000*12006 代20041500*18007 代20051870*22008 代20062200*25003.1

41、.1 需求巨大驱使我国发展新一代 TFT-LCD中国是手机、笔记本、显示器和电视等产品的全球制造中心，对液晶面板的需求巨大，但自给率不足 10%，高端大屏幕液晶面板不能自主供应。2007 年国内平板电视消费量达到 960 万台，其中液晶电视出货量达 880 万台，较 2006 年增长 83%。预计20072012 年以液晶电视为主的国内平板电视年复合增长率将达到 29%。电子产品表 3-22007 年全球电子产品出货量中的中国制造的比例2007 年全球出货量中国制造所占比例LCD 电视LCD 监视器7900 万台21%1.62 亿台74%笔记本1.08 亿台72%手机12 亿部45%CRT 电

42、视1.07 亿台56%液晶显示将长期占据平板显示的大部市场份额。2007 年全球平板显示器的产值达到了 1000 亿美元的历史新高，未来将持续向 1200 亿美元发展。在强大的产业成长力背后有各种不同的平板显示技术，而在所有的平板显示技术中，以 TFT-LCD 最为成熟，产品应用领域和范围很广，包括移动电话、移动数码电视、学习机、MP3 播放机、MP4 播放机、笔记本电脑等。由于液晶显示器广泛应用于计算机和消费电子产品中， 横跨 1 英寸到 100 英寸的市场，因此液晶显示器的市场规模最大，2007 年达到 900 亿美元，占所有平板显示器市场的 90%。3.1.2 8-10 代线产品的市场适

43、应性和投资收益性良好液晶显示屏生产线将加快向高世代升级，六代线至八代线每年升级一代。在国际上，世代线的升级周期缩短，2006 年以后每年升级一代。全球已量产的七代线 5 条， 已量产的八代线 2 条，在建的 4 条，我国华北地区八代线建成后将成为全球第 7 条八代线。八代线等新一代 TFT-LCD 生产线具有较宽的产品覆盖能力，良好的产品市场适应性和投资收益性，是TFT-LCD 投资扩产的重点。据预测，2014 年全球 46 英寸以上液晶电视的需求将达到 5900 万台。按 7 条八代线产能预测，每条每年产出 700 万片液晶面板，按全部生产 46 英寸液晶屏折算，产能也不足 5000 万片，

44、尚缺 900-1800 万片。国内液晶电视市场占全球的 20%，如需满足国内市场，至少需要 2 条八代 TFT-LCD 生产线。根据最佳经济值，八代线可切割 8 片段 40-49 英寸的玻璃面板。对于 46 英寸以上的大面板，八代线的最佳经济切割值比七代线更具优势。3.2 国际水平和现状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）和面内切换模式（IPS 模式）使液晶平板显示的水平视角都达到了170 度。MVA 模式还使响应时间缩短到20ms。(1)TN+Film从技术角度来看，TN+Film 解决方案是

45、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+Film 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。TN+Film 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。(2) IPS(In-Plane Switching)IPS 就是 In-Plane Switching 的简称，意思就是平板开关，又称为 Super TFT。最早由 Hitachi(日立)开发，现在NEC 和 Nokia 也使用此项技术制成显示器。这项技