LCD液晶屏的制造工序是怎样的?

发布时间:2025-09-16 15:35

电视屏幕通常由液晶(LCD)、等离子(PDP)或有机发光二极管(OLED)制成。 #生活常识# #电视#

1、材料准备:

准备好适合清洗的ITO玻璃(14英寸×14英寸或14英寸×16英寸),将玻璃的正面朝向同一方向摆放,也就是将所有需要清洗的玻璃的识别角朝向同一方向进行作业。

2.清洗、干燥:

第一道工序是将符合生产规格(14”×14”或14”×16”)的ITO玻璃用洗洁精、DI水等进行清洗,利用物理、化学的方法清洗掉ITO玻璃表面的杂质,然后除水、烘干,为下一道工序的品质打下坚实的基础。

3.涂胶:

打胶是光刻的第一道工序,在ITO玻璃的ITO表面均匀涂上一层光刻胶。打胶效果的好坏直接影响光刻质量,其主要控制内容包括:光刻胶的制备、涂层的厚度及均匀性、涂层的表面状态等。

光刻胶一般在低温、避光条件下保存,因此在使用光刻胶前,应将光刻胶从低温环境中取出,待瓶内光刻胶的温度与室内空气温度一致后,打开光刻胶的瓶盖,使用前必须检测光刻胶的粘度。因为胶黏度大时,厚涂的耐腐蚀性高,但其分辨率低;反之,胶黏度低时,其耐腐蚀性差,但其分辨率高。一般胶黏度的调整采用稀释法,即将高粘度胶黏度的胶黏度改为低粘度的胶黏度。涂覆前ITO玻璃的表面状况对光刻胶与ITO层间的粘附质量有很大影响,为保证生产过程中ITO膜与光刻胶有良好的接触和粘附性,清洗后的玻璃必须洁净、干燥。

涂胶的质量要求是:胶水与ITO粘附良好,无剥离现象;涂层厚度应均匀一致,不能有厚薄不均的情况,以免在显影、蚀刻时造成图形缺陷。一般不允许胶水涂层表面有条纹、针孔、凸起等缺陷。涂胶的方法有浸涂、摆动涂胶、辊涂等,辊涂的涂胶质量优于其他两种方法。它是通过橡胶辊将光刻胶均匀地涂在ITO玻璃下面。为保证涂胶质量,涂胶工作必须在洁净的条件下进行。

4.正面烘烤:

预干燥的目的是使胶膜中的溶剂充分挥发,并使胶膜干燥,以增强胶膜与ITO玻璃表面的附着力和胶膜的耐磨性。在曝光时,即使掩膜版与光刻胶接触,也不会损伤或污染光刻胶膜。同时,只有在光刻胶干净并曝光的情况下,光刻胶才能充分与光发生反应。

5. 曝光:

曝光包括在涂有光刻胶的玻璃表面上覆盖掩模,通常使用紫外线作为可行选择。

受光部分的光刻胶发生化学反应,使这部分光刻胶在显影液中的溶解度发生变化。显影后,光刻胶膜呈现出与掩膜上一致的图形。一般曝光操作流程:打开曝光机的UV灯预热,待电压稳定后,通过显微镜对版柜上的光刻版进行初步对位。要求光刻版两边的标记与显示镜的“+”线重合,然后固定版架,再进行试曝光、对位、精调,确保对位符合要求。

曝光时间和光强的选择是根据版材的质量、光刻胶的性质、光源的强度、光源到ITO玻璃的距离来衡量的。一般用光强计测量光强,然后设定相应的曝光时间,进行第二次曝光。经过仔细检查后,确定曝光条件。

在设定曝光条件之前,需要了解的是:光刻胶的灵敏度,这是表征光刻胶对光敏感的一个性能指标,不同的灵敏度表示对光的敏感程度不同,即发生光化学反应所需要的曝光量。

6. 发展:

显影是将感光部的光阻溶解,并去除感光部剩余的薄膜,以显示所需的黏着层图案。显影过程是将曝光后的玻璃放入显影槽中,经过一段时间后取出,再用DI水冲洗显影液。显影液有两种:第一种是与光阻相容的显影液,第二种是一定浓度的碱性溶液(NaOH或KOH)。一般TN-LCD厂家采用的是第二种。

显影时需要控制显影液的温度、浓度、时间。在一定浓度的显影液中,温度和时间直接影响速度。如果显影时间不足或温度较低,感光部分的光刻胶不能完全溶解,留下一层光刻胶。在蚀刻时,这层光刻胶会保护ITO表面,留下应该被蚀刻掉的ITO。如果显影时间过长或温度过高,显影时未曝光部分的光刻胶也会从边缘钻出、溶解。使图案边缘变差,如果更严重的话,会造成大量光刻胶脱落,形成脱粘。

展开工作要细心,必须单独对玻璃进行检查,检查图形的状况,一旦发现不合格,必须立即返工。同时,在批量生产时,要对碱液的浓度进行抽样检测,确保其浓度在一定的范围内。

7.硬皮病

由于显影过程中胶膜会软化、膨胀,影响胶膜的耐腐蚀性能,所以显影后需要对玻璃进行适当温度的烘烤,以除去水分,增强胶膜与玻璃的附着力,这个过程就叫硬化。

硬膜方式有烤箱和红外线两种,其中烤箱比较常见。硬膜的条件:一是温度,二是时间。一般硬膜条件比预干条件略高。

8.蚀刻:

蚀刻是利用一定比例的酸去除玻璃上没有光刻胶保护的ITO膜,而留下被光刻胶保护的ITO膜,形成所需的图案。所选用的蚀刻液一般应是既能蚀刻掉ITO又不损伤玻璃表面的光刻胶。一般采用一定比例的Hcl、HNO3(或Fed3)、水的混合液。蚀刻的温度和时间对蚀刻效果影响很大。

9.除膜:

脱模就是将光刻胶从蚀刻玻璃上去除。正常脱模通常采用一定温度的碱性溶液,其浓度必须高于显影浓度。一般将上述工序称为光刻工序,光刻工序在液晶制作和迁移过程中起着关键作用。光刻工序的质量直接影响器件的性能、成品率和可靠性。光刻工序质量的基本要求如下:

①蚀刻图案完整,尺寸准确,边缘整齐,线条陡峭。

②图案内无多余的ITO图案、针孔、毛刺等,蚀刻干净。

③腐蚀玻璃表面清洁,无蚀刻不良、残留腐蚀物质、油污等。

④ 图形定位准确,各种标记完整。

10、后清洗是指将光刻工艺后的玻璃用洗洁剂DI水等进行清洗,并烘干以备后续生产。

11.涂配向膜:

一般中低档LCD生产所用到的方向性材料是PA,也就是聚酰亚胺酸,完全由二酐和二胺在低温下发生聚合反应,经过高温脱水固化(化学上层是环化反应)后成为聚酰亚胺(PI)。聚酰亚胺具有极好的化学稳定性,机械性能优异,高绝缘性、耐高温性、高介电常数、耐辐射性、不燃性等特点。

涂布工艺是将含有定向材料的溶液均匀地涂布在具有电板图案的玻璃的指定位置上,然后烘烤即可得到完整的PI。常用的涂布方法有三种:一是旋转涂布法,二是浸渍法,三是科里奥利印刷法。科里奥利印刷法优于其他两种方法。

科里奥利印刷是一种选择性涂层(也称为移印)。

打印时,先将取向材料溶液加入刮胶滚筒和涂胶流平滚筒中,使其均匀分布在涂胶流平滚筒上,然后启动APR版滚筒,使APR版上的凸粒均匀地得到PA溶液,再将其转移到基座上的ITO玻璃上。

12.预干燥和固化:

预烘烤的目的是加热时使定向材料中的溶剂挥发掉,预烘烤后得到的定向材料往往不是最终的定向膜,如果采用聚酰胺酸的N-甲基吡咯烷酮溶液进行镀膜,需要经过80℃~110℃的烘烤,使N-甲基吡咯烷酮挥发掉,此时玻璃上残留的就是聚酰亚胺酸(PA),同样需要经过1~2小​​时的高温固化,再进行脱水环化反应,生成聚酰亚胺薄膜,也就是我们想要的定向膜。

13. 方向:

用毛绒布摩擦涂有定向膜上的定向层的玻璃表面,即可形成所需的定向层。定向层处的液晶分子会按照摩擦的方向排列,这样就能得到一致的取向。上下板处的液晶分子相互以90°方向排列。摩擦取向的原理很​​简单。

将待研磨的聚酰亚胺基材放置于可移动的平台上,用装有毛绒布的旋转滚筒摩擦,可获得较好的摩擦取向效果。但实际的摩擦机台和摩擦结果绝非易事,取向膜表面分子定向,获得取向。摩擦机台的机械振动必须保持在最低限度,平台与滚筒的平整度、光滑度、平行度必须接近微米级,接近机器加工的极限。

14.丝网印刷:

即丝印边框及导电点:用丝网印刷方法将封框材料(边框胶)印在上下板上,将边框胶及导电点印在玻璃正面上。丝网印刷由丝网印版、刮墨刀、丝网印刷材料(封框胶或导电胶)、印刷平台、基板五大要素组成。

丝网印刷的原理:利用丝网印刷的基本原理,图文部分可以通过封框胶(或导电胶)进行印刷,非图文部分的网孔则不能通过封框胶(或导电胶)进行印刷。印刷时,在丝网印版的一端倒入适量的封框胶(或导电胶),用刮刀对丝网印版上的封框胶(或导电胶)施加足够的压力,同时向丝网印版的另一端移动。在移动过程中,图文部分的封框胶被刮刀从丝网印版上压到承印物上,并由于封框胶(或导电胶)的黏附作用而被固定在一定的范围内,印刷过程中,刮刀与丝网印版及承印物之间保持一定的间隙,使丝网印版在印刷过程中通过自身的张力对刮刀产生一个反作用力,这个反作用力称为回弹力。由于回弹力的作用,丝网印版与承印物只处于移动接触,而丝网印版的其它部分与承印物脱离,使封框胶与丝网断裂,保证印刷尺寸精度,避免划伤承印物。当刮刀刮过整个版面后,将其抬起,同时将丝网抬起。轻轻将封框胶刮回原位,重新印刷。这样就完成了整个印刷过程。

丝网印刷讲究三个方面:刮刀与丝网(即丝网与平台)的平行度、印刷平台的水平度、玻璃与丝网的高度。

15.传播:

将支撑材料均匀分布在玻璃上。在玻璃表面均匀分布有一定大小的填充物(一般为几微米),此材料用于保证制盒具有一定的盒厚。

16.配件(组合):

按照对位标记将上下玻璃对齐,并用密封材料将对应的两片玻璃面对面粘合。

17.固化:

将封接材料在高温下固化,固化时一般对上下玻璃施加一定的压力,以保持盒厚均匀,一般将印框网点、框预烤、网点铺料、对位组合、固化等工序统称为制框工序。

制作盒体是将两片导电玻璃在框点处重叠;用封接材料粘接固化。制作时应注意以下几点:(1)封接方向;(2)印刷点位置;(3)框线、银点大小;(4)预烤时间、温度;(5)喷粉的密度(以每平方毫米颗粒数计算);(6)组合对位;(7)固化温度及时间及冷却速度;(8)粘接时两片玻璃压力适中,防止盒体内衬材料断裂、方向层损坏;(9)粘接时两片玻璃均应在室温下进行,避免因冷热温差造成玻璃变形盒体厚度不均或上下片位移;(10)粘接好的液晶盒体由于固化不够,粘接力差,需轻拿轻放,避免造成上下片移动; (11)采用湿式喷淋清洗时,配制的混合液垫层材料需具有良好的互溶性,且无团聚、沉淀。

18.切割:

(小切口,大裂痕)如图所示,露出已放射状固化的液晶盒,适合液晶操作,必须将整组玻璃适当地切成条状。

切割时必须注意以下几点: ①找准基准刀位; ②确定切割玻璃用多少刀、用多少次; ③必须懂得大片、小片的区分,及A、B组切割方向; ④切割的准确性对后续工序操作及产品档次至关重要,切割时必须按时、按工艺进行独立检查,避免因跳刀、走刀、刮伤、逆切、误差大、刀深、刀线等不良情况造成不必要的损失。

19. 填写信用证:

将注液口朝上的条状液晶盒与注液口在前后相同位置的液晶盒摆放在同一方向、同一直线上,插在液晶架上,注液口朝下(注液口对准海棉条,但不接触)放在液晶机支架上,固定好。液晶机已在海棉条中加足液晶。此时开始抽真空,当真空达到所需程度时,抬起液晶机内部底盘,让底盘上的海棉条充分接触注液口。停止一定时间后,观察放气、大气压力、液晶盒内毛细现象的影响。液晶开始在盒内上升,直至充满整个液晶盒,即完成液晶的填充。

灌液晶时需要注意以下几点:①在海绵条中加入液晶时,需要轻轻按压海绵条,使液晶浸润,避免浪费过多,液晶盒内不能灌入较少的液晶;②灌完后要用镊子清理海绵条上的其他杂物,再将下沉的海绵条拉回原位,检查是否需要LC,准备下次使用;③当海绵条与封口对齐时,海绵条必须完全盖住灌液晶口;⑤正确选择玻璃与液晶种类,确认无误后再重新灌注;⑥灌液晶室内必须经常除湿,保持湿度在70%以下。

20. 密封(点胶和胶粘):

将灌好LC液晶盒封口面上的液晶擦干净,涂上一定量的封口胶。紫外线照射使胶本身发生化学反应,交联、聚合,形成牢固的封口,防止屏内液晶向外漏出,防止外界污染物的侵入。封口操作时必须注意:①封口胶应密封避光保存;②封口胶应在10℃以下低温下保存;③封口胶有毒,操作时应戴手套,若不慎沾到皮肤上可用碳酸水清洗;④应及时、经常检查,控制胶水渗透的速度和程度。

21. 清洁:

使用清洗剂辅助超声波加热、震动,将LCD外表面粘附的液晶、灰尘等污染物清洗干净,达到成品加工的要求。同时利用有机溶剂的强渗透性,检测装有LC的液晶盒周围的封口胶、边框胶是否密封(即检漏)。

22.小裂缝,清洁:

将长条形的液晶盒用分片刀小心地分割成PCS-PC液晶半成品,并根据加工需要进行清洁、检漏。

23.重定向(烘焙):

由于生产过程中受到外界能量的影响,部分液晶会分解带电,部分液晶分子无法按照规定方向排列,因此需要将小片清洗干净的LCD半成品在一定的温度下进行烘烤,使液晶分子按照规定的方向排列,达到工艺要求。

24、目视检查:

使用偏光片目视检查LCD半成品的外观、底色等,挑出不合格的产品。

25.电气检查:

施加电场信号,通过偏光片检查液晶屏上显示的图案、外观等信息,依据产品外观图及电性检测检验规范,选出产品A、B、C、废品。

26.剪切和粘贴:

将偏光片按要求裁切成标准偏光片。裁切分为裁切上偏光片和下偏光片。贴片时先用丙酮等将LCD外表面擦拭干净,再根据需要贴上、下偏光片。裁切贴片操作时应注意以下几点:①裁切时注意安全;②裁切前选择好偏光片的型号及参数;③严格按照要求摆放偏光片,注意第一刀裁切位置,尽量减少边料的产生;④贴膜时,不能上下倒贴,不能正反贴;⑤不能侧着贴;⑥避免产生气泡⑦根据生产需要,部分手指必须戴上指套操作。

27.最终检验:

按照厂检标准,对交付的产品进行最终检验和控制,确保质量满足客户要求,树立良好的企业信誉。

28。 打包:

根据产品要求及客户要求,选择合适的包装箱对产品进行包装,然后入库。

29、入库:检验合格的产品包装后存入成品仓库,准备发给用户。

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