液晶面板的生產(chǎn)制造流程

文章出處：未知人氣：發(fā)表時(shí)間：2018-11-08

曾經(jīng)爆發(fā)過(guò)的面板門事件，足以解釋用戶對(duì)于液晶顯示屏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LED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%成本的液晶面板，足以說(shuō)明它才是整臺(tái)顯示器的核心部分，它的好壞，可以說(shuō)直接決定了一臺(tái)液晶顯示器品質(zhì)是否優(yōu)秀。

如此來(lái)看，民用的液晶顯示屏的生產(chǎn)只是一個(gè)組裝的過(guò)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(guò)于復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。難道這是說(shuō)，液晶顯示屏其實(shí)是技術(shù)含量不好的產(chǎn)品嗎？其實(shí)不然，液晶面板的生產(chǎn)制造過(guò)程非常繁復(fù)，至少需要300道流程工藝，全程需在無(wú)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，分為液晶板與背光系統(tǒng)兩部分。

背光系統(tǒng)包括背光板、背光源（CCFL或LED）、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(lái)照亮，背光系統(tǒng)的作用就在于此，但目前所用的CCFL燈管或LED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)。

可彎曲的柔性印刷板起到信號(hào)傳輸?shù)淖饔茫⑶彝ㄟ^(guò)異向性導(dǎo)電膠與印刷電路板（藍(lán)色PCB板的部分）壓和，使兩者連接相通。

液晶板從外到里分別是水平偏光片、彩色濾光片、液晶、TFT玻璃、垂直偏光片，此外在液晶面板邊上還有驅(qū)動(dòng)IC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TFT玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶。

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(guò)的強(qiáng)弱，然后在彩色濾光片上，通過(guò)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(guò)“前段Array制程、中段Cell制程、后段模組組裝”三個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。液晶面板的生產(chǎn)制造流程如下

前段Array制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（一）

液晶面板制造的前段Array制程主要是“薄膜、黃光、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。

首先，液晶分子的運(yùn)動(dòng)與排列都需要電子來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此在液晶的載體——TFT玻璃上，必須有能夠?qū)щ姷牟糠?，?lái)控制液晶的運(yùn)動(dòng)，這里將會(huì)用ITO（Indium Tin Oxide，透明導(dǎo)電金屬）來(lái)做這件事情。ITO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。ITO薄膜需要做特殊的處理，就猶如在PCB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TFT玻璃上沉積ITO薄膜層，這樣整塊TFT玻璃上就有了一層平滑均勻的ITO薄膜。然后用離子水，將ITO玻璃洗凈，準(zhǔn)備進(jìn)入下一步驟。

接下來(lái)，要在沉積了ITO薄膜的玻璃上涂上光刻膠，在ITO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ITO玻璃的粘合度。

用紫外光（UV）通過(guò)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。

前段Array制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（二）

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。

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，然后用離子水將溶解的光刻膠沖走。

然后用適當(dāng)?shù)乃峥桃簩o(wú)光刻膠覆蓋的ITO膜的蝕刻掉，只保留光刻膠下方的ITO膜。ITO玻璃為（In2O3與SnO2）的導(dǎo)電玻璃，未被光刻膠覆蓋的ITO膜易與酸發(fā)生反應(yīng)，而被光刻膠覆蓋的ITO膜可以保留下來(lái)，得到相應(yīng)的拉線電極。

前段Array制程：薄膜/黃光/蝕刻/剝膜（三）

剝膜：用高濃度的堿液（NaOH溶液）作脫膜液，將玻璃上余下的光刻膠剝離掉，從而使ITO玻璃形成與光刻掩模版完全一致的ITO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道相同的過(guò)程，在玻璃上形成復(fù)雜精密的電極圖形。

這樣，前段Array制程就結(jié)束了。從整個(gè)過(guò)程不難看出，前面在TFT玻璃上沉積ITO薄膜、涂光刻膠、曝光、顯影、蝕刻，最終是為了在TFT玻璃上形成前期設(shè)計(jì)好的ITO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(guò)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，主要由美國(guó)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。

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