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1、 LCD 前工序知識介紹內容1. 液晶(LC)基礎知識2. LCD 的基本結構3. LCD的顯示原理4. LCD的制造工序5. 常見LCD壞品解析1. 液晶基礎知識1.1 什么叫液晶?眾所周知, 通常自然界的物質有三種形態: 固態, 液態和氣態.1888年奧地利物理學家尼采爾在合成多膽甾醇酯中, 發現這些物質在 加熱熔融過程中,剛熔時呈不透明混濁狀,進一步加熱后混濁完全消失.這種物質在偏光顯微鏡下,可觀察到有象晶體一樣的雙拆射現象.他認 為這是一種具有流動的晶體. 也就是說,這種在機械上具有液體的流動性, 而在光學上又具有晶體性質的物質形態, 就叫做液晶( Liquid Crystal ).也
2、 叫液晶相或中間相.1.2 液晶的特性 1.2.1 液晶分子具有一定程度的有序性(晶體分子是完全的有序性,液體分子是完全無序性).即從分子的排序看,LC介于液體和晶體之間, 所以LC既具有液體的流動性,又具有晶體的熱,光,電,磁等物理性質. 1.2.2 并不是所有物質都能形成液晶態, 形成液晶態的基本條件: * 分子鏈必須具有剛性或比較剛性的物質;* 分子鏈上必須具有苯環和氫鍵等;* 對膽甾相液晶,還必須具有光學活性因素,如有不對稱碳原子等,其分子本身具有較大的各向異性.1.3 液晶的分類 1.3.1 熱致液晶把某種能形成LC的固體加熱到熔點T1,這種物質就變為既有雙拆射,又有 動性的液晶態,
3、肉眼看是一種粘稠而渾濁的液體,其稠度隨不同的化合物而不同.溫度繼續升高,直至清亮點T2,液晶態轉變為各向同性的液體. 所以,這種物 質在加熱到清亮點的溫度之后,就完成了從液晶態到液態的相變.* 熱致液晶有三種類型: 近晶相, 向列相, 膽甾相.固體 液晶 液體T1(熔點) T2(清亮點)1.3.2 溶致液晶是由于溶液的濃度改變導致液晶態的形成,因此稱為溶致液晶, 它是一種特 殊的溶液, 是一種雙親化合物與極性溶劑組成的二元或多元體系.它廣泛存在于 自然界中和生物體內. 一類是脂肪酸鹽類,如硬酸鈉 ; 另一類是具有特殊生物意義 的類脂,如磷脂.液晶相溫度范圍2. LCD基本結構偏光片玻璃封接膠框
4、電極(COM.)LC Spacer過渡電極電極(SEG.)引出電極3. LCD的顯示原理入射光透射光起偏器檢偏器 TN排列盒a . 無外加電壓入射光 透射光起偏器檢偏器 TN排列盒b . 有外加電壓4. LCD制造工序4.0 工序流程圖:玻璃來料 界玻璃和磨邊 前洗 涂感光劑 預烘和火局爐 曝光 顯影 QC 火局爐 酸蝕脫膜 后洗 浸D2 HC/PI印刷 PI固化 擦膜(取向) 干洗 絲印 真空包裝 邊框加壓固化 Na 燈 QC 切割入LC/封口 光學和電性QC 表面油印/表面印字/貼偏光片 QC/OQA 出貨 4.1 界玻璃和磨邊 將來自ITO玻璃供應商的14” *14”玻璃切成7” *14
5、”規格, 磨邊. 4.2 前洗用Na OH水溶液/清洗劑/DI水逐槽清洗,然后用甩干機甩干.4.3 涂感光劑用涂效機將光刻膠輥涂在ITO表面上,要求均勻,且達到規定 厚度. 4.4 預烘和火局爐對已涂感光劑的ITO玻璃進行加熱預烘和火局爐,目的是使感 光劑中溶劑揮發并使感光劑與玻璃ITO表面結合牢固,以提高光刻 質量. 4.5 曝光(晒相)對已涂感光劑并經火局爐處理的玻璃進行曝光, 其原理是將 MASK裝入曝光機內,紫外光通過MASK透射到玻璃上,使感光劑 在紫外光的照射下起光化反應,使之易溶于鹼性溶液中. 4.6 顯影對已曝光的玻璃用Na OH水溶液浸泡,一般為1min左右,使被 光的感光劑
6、被顯影掉,留下來的部分感光劑即為與MASK相同的 圖案. 4.7 顯影后QC從前洗到顯影過程中, 由于多方面的問題,顯影后的圖案可能 有一些斷線,短路,變形,針孔等缺陷,必須進行檢查,對有這些問題要進行修補. 4.8 火局爐對顯影并QC后的玻璃,須進行火局爐. 其目的是使留下的感光劑與玻璃ITO表 面接觸牢固,以防此酸蝕時侵蝕被保護的ITO. 4.9 酸蝕將已形成感光劑圖案的玻璃浸到特制的酸蝕液中,一般約1min左右.使沒有感光 劑保護的ITO被酸蝕掉. 4.10 脫膜用較高濃度的鹼性溶液(如Na OH 3.0%)浸泡酸蝕后的玻璃,使其有圖案部分的 感光劑被脫洗掉.成為僅有ITO形成圖案玻璃.
7、 可以說,光刻工序到此完成. 4.11 后洗通過前面一些工序使光刻完成后, 玻璃表面較臟,須進行清洗后方可進入下一 工序. 后洗操作基本同前洗. 4.12 印PI也稱取向層. 固化后的PI是一種聚Xi亞胺,經在其表面摩擦可容易產生微觀上 的溝槽,以使LC分子得到取向. 4.13 擦膜(取向)在PI表面用一特制的毛布roller固定在機器上, 對玻璃的PI面進行高速來回摩 擦,使其PI表面產生微小的溝槽. 4.14 絲印包括: 絲印P-seal ; 絲印導通點; 鋪珠;對位;預壓等工序.4.15 真空包裝和火局爐對絲印后的P-seal和conductive dot須加壓固化處理,以使COM/SE
8、G均勻牢 固地連接,conductive dot接觸良好. 4.16 Na 燈檢查通過Na燈檢查,對cell中的點塵,嚴重的cell gap不均,邊框等缺陷進行檢查,挑 出其壞品. 4.17 切割/入LC/封口將一對玻璃切割成一小粒,然后入LC,封口.到此成為LCD半成品. 4.18 光學檢查和電性檢查通過光學和電性檢查,挑出如彩虹,邊框漏氣,FM污染,短路,缺划,顯示異常等 壞品. 4.19 表面油印/表面印字/貼偏光片/QC/OQA針對不同的客戶要求完成這些工序. 并嚴格QC/OQA后出貨.5. 常見LCD壞品解析5.0 FM(外來物)污染FM大約占LCD壞品的70%左右,并且還有由于FM
9、污染衍生出的一些壞品. FM的主要來源是人,機器,工具,物料,廠房環境等.由此對這些進行了一系列的 控制并有相關文件的支持,但FM是防不勝防,無孔不入. 實際生產中仍沒有達 到理想的控制效果. 但HY搬入新廠后,廠房環境潔淨度提高到1000級,會在一 定程度上有所改善. 5.1 短路部分是由于在光刻過程中由于FM引起的ITO殘留和具有一定電阻的粒狀 FM在上下電極間的短路 ; 部分析是由于導通點中的導電珠仔散開和操作過程 中污染所致上下電極短路. 5.2 缺划部分是ITO斷線引起;部分是由于導通點接觸不好所致. 5.3 彩虹有下列原因:玻璃原材料平整度差; 鋪珠不勻; 對位后加壓固化不好; 入
10、LC加壓封口之壓 力不合適等. 5.4 底色同sample不符鋪珠密度與sample相差太大; P-seal未壓下去或P-seal中配方有問題; 用錯LC 等等.5.5 電壓同sample偏差太大PI厚度比sample相差太大; 擦膜密度不符合MI要求;cell gap同sample相差太 大; LC用錯或LC被污染. 5.6 深淺色通電顯示時部分區域對比度高而部分區域對比度低,主要原因是: 5.6.1 深色在封口處 有兩個原因:* 入LC前空盒封口處受污染 ; LC受污染;* 某些LC對UV光較敏感,造成LC某些參數偏移. 5.6.2 深淺色在任意位置理論上與PI, PI污染,擦膜等有關.准確的原因還在進一步研究中.the endThank you for your support&cooperation !
