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图文详解液晶面板制造全过程

  曾经爆发过的面板门事件,足以解释用户对于液晶显示器所采用液晶面板类型的重视,不仅如此,液晶显示器重要的技术提升,如LED背光,超广视角,都与面板有着直接的关系。而占一台液晶显示器80%成本的液晶面板,足以说明它才是整台显示器的核心部分,它的好坏,可以说直接决定了一台液晶显示器品质是否优秀。

 

  

 

  如此来看,民用的液晶显示器的生产只是一个组装的过程,将液晶面板、主控电路、外壳等部分进行主装,基本上不会有太过于复杂的技术问题。难道这是说,液晶显示器其实是技术含量不好的产品吗?其实不然,液晶面板的生产制造过程非常繁复,至少需要300道流程工艺,全程需在无尘的环境、精密的技术工艺下进行。

  液晶面板的大体结构其实并不是很复杂,笔者将其分为液晶板与背光系统两部分。

 

  液晶面板的LED背光系统

  液晶面板的LED背光系统

 

  背光系统包括背光板、背光源(CCFL或LED)、扩散板(用于将光线分布均匀)、扩散片等等。由于液晶不会发光,因此需要借助其他光源来照亮,背光系统的作用就在于此,但目前所用的CCFL灯管或LED背光,都不具备面光源的特性,因此需要导光板、扩散片之类的组件,使线状或点状光源的光均匀到整个面,目的是为了让液晶面板整个面上不同点的发光强度相同,但实际要做到理想状态非常困难,只能是尽量减少亮度的不均匀性,这对背光系统的设计与做工有很大的考验。

 

  液晶在未通电情况下呈半透明状态

  液晶板在未通电情况下呈半透明状态

 

  

  可弯曲的柔性印刷板起到信号传输的作用,并且通过异向性导电胶与印刷电路板(蓝色PCB板的部分)压和,使两者连接想通

 

  液晶板从外到里分别是水平偏光片、彩色滤光片、液晶、TFT玻璃、垂直偏光片,此外在液晶面板边上还有驱动IC与印刷电路板,主要用于控制液晶板内的液晶分子转动与显示信号的传输。液晶板很薄,不通电的情况下呈半透明状态,它的大体构造就像三明治,下层TFT玻璃与上层彩色滤光片中间夹着液晶。

 

  

  微观液晶面板,会看到红绿蓝为一组三原色,一般一组或两组为一个像素

 

  液晶具备固态晶体的光线折射性质,同时具备液体的流动特性,在电极的驱动下,可以按照主控想要的方式进行排列,控制光线透过的强弱,然后在彩色滤光片上,通过红、绿、蓝三基色进行每个像素的调色,最终得到完整画面影像。

  按照功能的划分可以将液晶面板分为液晶板与背光系统部分,而要生产一块液晶面板,却需要经过“前段Array制程、中段Cell制程、后段模组组装”三个复杂的过程。今天我们将在此,为大家详细介绍液晶面板的生产制造流程。

  ★ 文中大部分图片截自友达官网以及网络收集

 

  前段Array制程:薄膜/黄光/蚀刻/剥膜(一)

 

  液晶面板制造的前段Array制程主要是“薄膜、黄光、蚀刻、剥膜”四大部分,如果仅仅是这样看,很多网友根本不解这四步的具体含义,以及为什么会这样做。

 

  

 

  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,这样才不会阻挡背光。

  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。ITO薄膜需要做特殊的处理,就犹如在PCB板上印刷电路一般,在整个液晶板上画出导电线路。

 

  

 

  首先,需要在TFT玻璃上沉积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。

 

  

  

 

  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版照射光刻胶表面,使被照光刻胶层发生反应,在涂有光刻胶的玻璃上覆盖光刻掩模版在紫外灯下对光刻胶进行选择性曝光。

 

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