LCD後制程工艺及不良解析(珍藏版)

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光源
STN顯示原理 偏光片 玻璃基板 液晶分子
光源
V
玻璃基板 偏光片 a無電壓(V=0) b有電壓(V>Vth)
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二﹒LCD后制程說明
2 .1 LCD后制程流程圖
Y切割 小裂片 封口后清洗 偏貼前清洗 貼 片
X切割 壓合封口 再定向 磨 邊 日期碼噴印
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1.2 向列相液晶 向列相液晶的棒狀分子也仍然保持著與分子軸方向平行的 排列狀態﹐但沒有近晶相液晶中那種層狀結構。向列相中分子 的重心混亂無序﹐但分子(杆)的指向矢大體一致。此外﹐與近 晶相液晶相比﹐向列相液晶的粘度小﹐富于流動性。產生這種 流動性的原因﹐主要是由于向列相液晶各個分子容易順著長軸 方向自由移動。事實上不少向列相液晶的粘滯系數只是水的粘 滯系的數倍。向列相液晶分子的排列和運動比較自由﹐對外界 作用相當敏感﹐因而應用廣泛。其分子結構如下圖﹕
A程序輸入錯誤 B圖紙給出切割尺寸有誤 切割線未到位（有規律） C菲林本身誤差 D刀輪固定不牢 E真空 吸附不牢 個別切線未到位 無規則開切割線 切割線附近有玻璃絲出 現 切線粗細不均勻 掰邊或掰粒時，未沿切 線方向裂開 掰邊時，邊緣不整齊 掰邊、掰條時產生破損 設備有故障 A刀速過快 B壓力過小 C玻璃不平整 A刀輪磨損不鋒利 B壓力過大 設備氣壓不穩定 A壓力或刀深過小 B氣壓不穩定 A留邊設計過小 B掰條機刀口未對準切割 線 C刀深不夠 A線條質量不好 B氣壓過大 C工作台上 有異物
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★ HTN-LCD是High Twist Nematic Liquid Ctystal Disply 的簡稱﹐即高扭曲向列相液晶顯示。HTN-LCD與TN-LCD和STNLCD的結構相似﹐只不過HTN-LCD的扭曲角在100 ° 〜 120 °之間﹐ 其性能也介于TN-LCD和STN-LCD之間。 ★ FSTN-LCD是Film Super Twist Nematic Liquid Ctystal Disply的簡稱﹐這里Film是指補償膜或延遲膜﹐所以FSTN-LCD 稱為補償膜超扭曲向列相液晶顯示。通過一層特殊處理的補償 膜﹐能夠克服STN-LCD的缺點﹐即克服STN-LCD有背景色成為黑 白顯示﹐所以有人稱FSTN-LCD為黑白模式的STN-LCD。 ★ TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Ctystal Disply)即薄膜晶體管的有源矩陣液晶顯示﹐它是目前LCD市場 中最高擋次的產品。
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4 . STN-LCD的顯示原理 液晶顯示器件LCD的顯示原理是﹕在兩片玻璃基板上裝有配 向膜﹐所以液晶會沿著溝槽配向﹐具有偶極矩的液晶棒狀分子 在外加電場的作用下其排列發生變化﹐使得通過液晶顯示器件 的光被調制﹐從而呈現明與暗或透過與不透過的顯示效果。液 晶顯示器件中的每個顯示像素都可以單獨被電場控制﹐不同的 顯示像素按照控制信號的“指揮”便可以在顯示屏上組成不同的字 符、數字及圖形。因此建立顯示所需的電場以及控制顯示像素 的組合就成為液晶顯示驅動器和液晶顯示控制器的功能。
刀輪角度
刀輪角度 130° 125° 120° 刀輪壓入量 0.20~0.25mm 0.20~0.25mm 0.20~0.25mm 400 mm/sec 100 mm/sec 4 mm
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刀輪壓入量
切割速度 切割前置量速度 切割前置量距離
管控項目 玻璃厚度 切割線深度 1.1mm 0.7mm 0.55mm 0.4mm 玻璃厚度 1.1mm 0.7mm 0.55mm 0.4mm 切割線跳線 玻璃絲
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1.1 近晶相液晶 近晶相液晶是由棒狀或條狀的分子組成﹐分子排列成層﹐ 層內分子長軸相互平行﹐其方向可以垂直于層面﹐或與層面成 傾斜排列。因分子排列整齊﹐其規整性接近晶體﹐具有二維有 序性。分子質心位置在層內無序﹐可以自由平移﹐從而有流動 性﹐但粘滯系數很大。分子可以前后、左右滑動﹐但不能在上 下層之間移動。因為它的高度有序性﹐近晶相經常出現在較低 溫度范圍內。其分子結構如下圖﹕
管控點 切割深度 0.11~0.14 mm 0.06~0.085 mm 0.045~0.06 mm
影響
切割線偏移
OK NG （偏移＞0.025mm） 切割線偏移不可超出0.025mm
OK
跳線次數＜5次/10對 玻璃絲→NG
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1.4切割不良現象分析
序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名稱 切反 偏位 跳線 斷線 起絲 線條不均勻 掰裂 切割不良 邊緣崩裂 現象 大玻璃在下切成大玻璃 在上，或反之 原因分析 A對位位置放反 B菲林曝光圖形反向 C程序輸入錯誤
2.3制程管制
管控項目 玻璃厚度 管控點 裂片小壓力 裂片大壓力 影響
1.1mm 1.2±0.3kg 1.4±0.3kg 裂片壓力 0.7mm 0.8±0.2kg 1.0±0.2kg 0.55mm 0.8±0.2kg 0.6±0.2kg 0.4mm 裂片刀平行度 每天作業前以感壓紙檢查1次 調整裂片刀壓入量，使裂片刀下壓時輕觸 裂片刀壓入量 玻璃基板（玻璃尚可移動） 裂片機台面紙張 每2天更換1次或紙張變形時或破損時 每日作業前檢查台面是否平整或有無玻璃 台面平整度 屑附著 裂片刀行程 每日檢查裂片刀行程是否為10mm
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3 . 液晶顯示器的結構 液晶顯示器是一個由上下兩片導電玻璃制成的液晶盒﹐盒 內充有正性液晶﹐四周用密封材料(一般為環氧樹脂)密封﹐盒 的兩個外側貼有偏光片。液晶盒中上下玻璃片之間的間隔﹐即 通常說的盒厚﹐一般為几個微米(人的頭發直徑為几十微米)。 上下玻璃片內側﹐對應顯示圖形部分﹐鍍有透明的氧化銦錫(簡 稱ITO)導電薄膜﹐即顯示電極(電極的作用主要是使外部電信號 通過其加到液晶上去)。 PI定向層 液晶層 偏光片 玻璃 ITO電极 過渡電极 框膠 玻璃 偏光片 ITO電极 反射板
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3.1 液注原理 液注是將Stick以封口朝下方向放置﹐讓海綿條吸取液晶將 機台抽真空后﹐使封口與海綿條緊密接觸后泄壓﹐這樣由于二 者氣壓存在差異就會使液晶填滿整個CELL。如圖所示﹕
密閉室
Βιβλιοθήκη Baidu液晶 空盒 抽真空 充氣
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3.2 制程管制
管控項目 ＃1真空值 ＃2真空值 洩壓流量 管控點 4.0*10-1torr 5.0*10-2torr 20 ~ 30L/min 參考時間（min） 一對玻璃模數 100以上 15 70 ~ 100 13 ~ 17 40 ~ 70 15 ~ 25 20 ~ 40 25 ~ 35 10 ~ 20 35 ~ 45 1次/2cycle 棉條 阻抗值規格為：≧ 1×1010 Ω.cm 酒精擦拭至台面無髒污 影響
大裂片 液晶注入 目 檢 電 測 裝 檢
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2 .2 制程說明 1.1 切割原理 將大對玻璃固定在切割機工作台上，切割是通過刀輪沿玻 璃上的切割標記在一定的壓力下劃動，在玻璃上形成一條深度 和寬度一致的切口的過程。刀輪運動的軌跡稱為切割線。切割 過程如圖所示： 玻璃 刀輪 V h 大對玻璃的每個單模顯示器的四個角都有一個切割標記， 如圖所示： 切割標記 框膠
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2 . 液晶顯示器的种類 液晶顯示器的种類很多，但相當普通而且廣泛應用的是利 用液晶的電光效應而實現顯示的。所謂電光效應實際上就是指 在電的作用下，液晶分子的初始排列改變為其他的排列形式﹐ 從而使液晶盒的光學性質發生變化﹐也就是說電通過液晶對光 進行了調制。 利用電光效應制作的常用的液晶顯示器大致有以下几 種﹕TN-LCD,STN-LCD,HTN-LCD,FSTN-LCD,TFT-LCD等。 ★ TN-LCD是Twist Nematic Liquid Ctystal Disply的簡 稱﹐即扭曲向列相液晶顯示。這種顯示模式的特點是液晶分子 基本平行于基板排列﹐但上下液晶分子取向呈扭曲排列﹐整體 扭曲角為90° 。 ★ STN-LCD是Super Twist Nematic Liquid Ctystal Disply的簡稱﹐即超扭曲向列相液晶顯示。 它與TN-LCD的結構 相似﹐不同的是其扭曲角不是90 °﹐而是在180 ° 〜 270 °之間﹐ 其工作原理也與TN-LCD完全不同。
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附﹕ TN型 & HTN型 & STN型 LCD之比較 類型 分子扭轉角度 預傾角 玻璃間隙 間隙精度控制 顯示色調 TN 90 ° 1 ° 〜 2° 5 〜 10um ± 0.5um 白／ 黑 黑／ 白 HTN STN
100 ° 〜 120 ° 180 ° 〜 270 ° 2°〜3° 5 〜 8um ± 0.3um 白／ 黑 4°〜7° 5 〜 8um ± 0.1um 黃綠／深橘色 青 ／ 淡黃
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2.4裂片不良現象分析
序號 1 2 3 名稱 現象 原因分析 A裂片壓力過大或過小 B裂片刀 產品有內斜、凸出或 裂片不良 不水平 C裂片刀有缺陷 D切割 不規則狀 線有問題 破損 外刮 玻璃缺角、表面缺陷 玻璃表面有劃痕 A裂片壓力過大 B台面有異物 作業中碰撞造成 A來料異常 B玻璃未清潔，上有 異物 C台面有異物 C
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1.2切割制程 ★ Y切割 Y:370mm 切割線 大對玻璃 X:400mm ★ X切割 Y:370mm 大對玻璃 切割線 X:400mm
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1.3制程管制
管控項目 玻璃厚度 切割壓力 1.1mm 0.7mm 0.55mm 0.4mm 玻璃厚度 1.1mm 0.7mm 0.55mm 0.4mm 玻璃厚度 1.1mm 0.7mm 0.55mm 0.4mm 管控點 Y軸壓力kg 1.1~1.3 0.65~0.75 0.5~0.6 X軸壓力kg 1.1~1.3 0.75~0.85 0.5~0.6 影響
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LCD後制程簡介
大綱：
•LCD的概述 •LCD后制程說明
．LCD后制程流程圖 ．制程說明
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一.LCD的概述
1 . 液晶的狀態 1888年奧地利植物學家萊尼茨爾(F.Reinitzer)在加熱苯酸 脂晶體時發現：當溫度升到145.5℃時晶體融化成為乳白色粘稠 的液體。再繼續加熱到178.5 ℃時乳白色粘稠的液體變成完全 透明的液體。后經德國卡爾斯呂愛大學教授萊曼(O.Lemann)研 究﹐這種乳白色粘稠的液體具有光學各向異性﹐因此建議稱之 為液體晶體(Liquid Crystal)。 2 . 液晶的種類 二十世紀二十年代﹐德國Heideberg大學的L.Gattermann和 Halle大學的D.Vorlander先后合成了300多種液晶﹐并指出液晶 分子是棒狀的分子。在此基礎上﹐法國的G.Friedel及F.Grandjean等對液晶的結構及光學性能作了詳細的研究﹐并于1922年 完成了液晶分類的工作﹐將液晶划分為﹕近晶相、向列相和膽 甾相。
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1.3 膽甾相液晶 膽甾醇經脂化或鹵素取代后﹐呈液晶相﹐稱為膽甾相液晶。 這類液晶分子呈扁平形狀﹐排列成層﹐層內分子相互平行。不 同層的分子長軸方向稍有變化﹐沿層的法線方向排列成螺旋結 構。膽甾相實際上是向列相的一種畸變狀態。因為膽甾相層內 的分子長軸彼此也是平行取向﹐僅僅是從這一層到另一層時的 均一擇一優取向旋轉一個固定角度﹐層層疊起來﹐就形成螺旋 排列的結構。其分子結構如下圖﹕
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2.1 裂片原理 大裂片是用裂片機完成，其裂片的原理是在有切割刀痕玻 璃的背面旋加一定的壓力使玻璃發生微小的形變，玻璃沿切割 線裂開，如圖所示：
切割線
F
裂片刀 玻璃
玻璃切割線受力
平台
玻璃沿切割線裂開
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2.2 裂片制程 ★大裂片
★小裂片
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