液晶面板制造过程详解

曾经暴发过的面板门事务，足以解说用户关于液晶显示器所采纳液晶面板表率的正视，不光如斯，液晶显示正视要的技巧提拔，如LED背光，超广视角，都与面板有着直接的相干。而占一台液晶显示器80%成本的液晶面板，足以申明它才是整台显示器的重心部份，它的优劣，也许说直接决意了一台液晶显示器德行是不是突出。

　　如斯来看，民用的液晶显示器的临盆不过一个组装的历程，将液晶面板、主控电路、外壳等部份举办主装，根本上不会有太甚于繁杂的技巧题目。莫非这是说，液晶显示器本来是技巧含量不好的产物吗？本来否则，液晶面板的临盆建造历程特别繁杂，最少需求道过程工艺，全程需在无尘的处境、精湛的技巧工艺下举办。

液晶面板的大体构造本来并不是很繁杂，笔者将其分为液晶板与背光系统两部份。

　　液晶面板的LED背光系统

　　背光系统包含背光板、背光源（CCFL或LED）、散布板（用于将光线散布匀称）、散布片等等。由于液晶不会发光，是以需求借助其余光源来照亮，背光系统的效用就在于此，但当今所用的CCFL灯管或LED背光，都不完备面光源的特点，是以需求导光板、散布片之类的组件，使线状或点状光源的光匀称到全面面，方针是为了让液晶面板全面面上不同点的发光强度类似，但理论要做到抱负状况特别难题，只可是尽管节减亮度的不匀称性，这对背光系统的计算与唱工有很大的磨练。

　　液晶板在未通电景况下呈半透亮状况

　　可屈曲的柔性印刷板起到记号传输的效用，而且颠末异向性导电胶与印刷电路板（蓝色PCB板的部份）压和，使两者接连沟通。液晶板从外到里别离是程度偏光片、彩色滤光片、液晶、TFT玻璃、笔直偏光片，其余在液晶面板边上再有启动IC与印刷电路板，要紧用于掌握液晶板内的液晶分子动弹与显示记号的传输。液晶板很薄，不通电的景况下呈半透亮状况，它的大体构成就像三明治，基层TFT玻璃与表层彩色滤光片中央夹着液晶。

　　宏观液晶面板，会看到红绿蓝为一组三原色，普遍一组或两组为一个像素

　　液晶完备固态晶体的光线折射性质，同时完备液体的崎岖特点，在电极的启动下，也许遵照主控想要的方法举办陈设，掌握光线透过的强弱，尔后在彩色滤光片上，颠末红、绿、蓝三基色举办每个像素的调色，最后获得完好画面影象。

　　遵照功用的区分也许将液晶面板分为液晶板与背光系统部份，而要临盆一路液晶面板，却需求颠末“前段Array制程、中段Cell制程、后段模组组装”三个繁杂的历程。本日咱们将在此，为众人详细讲解液晶面板的临盆建造过程。

前段Array制程：薄膜/黄光/蚀刻/剥膜（一）

　　液晶面板建造的前段Array制程主借使“薄膜、黄光、蚀刻、剥膜”四大部份，即使只是是如许看，许多网友根柢不解这四步的详细寓意，以及为甚么会如许做。

　　首先，液晶分子的活动与陈设都需求电子来启动，是以在液晶的载体——TFT玻璃上，务必有也许导电的部份，来掌握液晶的活动，这边将会用ITO（IndiumTinOxide，透亮导电金属）来做这件事务。ITO是透亮的，也成薄膜导电晶体，如许才不会抑制背光。

　　液晶分子陈设的不同以及迅速的活动变动，才具保证每个像素精确显示呼应的颜色，而且图象的变动详悉迅速，这就请求对液晶分子掌握的精湛。ITO薄膜需求做非常的处置，就似乎在PCB板上印刷电路普遍，在全面液晶板上画出导电路线。

　　首先，需求在TFT玻璃上堆积ITO薄膜层，如许整块TFT玻璃上就有了一层光滑匀称的ITO薄膜。尔后用离子水，将ITO玻璃洗净，谋划加入下一次序。

　　接下来，要在堆积了ITO薄膜的玻璃上涂上光刻胶，在ITO玻璃上产生一层匀称的光阻层。尔后烘烤一段功夫，将光刻胶的溶剂部份蒸发，补充光阻材料与ITO玻璃的粘合度。

　　用紫外光（UV）颠末预先制做好的电极图形掩模版映照光刻胶表面，使被照光刻胶层产生反映，在涂有光刻胶的玻璃上遮盖光刻掩模版在紫外灯下对光刻胶举办筛选性暴光。

前段Array制程：薄膜/黄光/蚀刻/剥膜（二）

　　咱们以一个像素单元为例，如上图，这个像素中，淡色部份未暴光，而深色的是暴光部份。

　　接着，用显影剂将暴光部份的光刻胶荡涤掉，如许就只余下未暴光的光刻胶部份，尔后用离子水将熔解的光刻胶冲走。

　　显影往后需求加热烘烤，让未暴光的光刻胶加倍扎实的依靠在ITO玻璃上

　　尔后用恰当的酸刻液将无光刻胶遮盖的ITO膜的蚀刻掉，只保存光刻胶下方的ITO膜。ITO玻璃为（In2O3与SnO2）的导电玻璃，未被光刻胶遮盖的ITO膜易与酸产生反映，而被光刻胶遮盖的ITO膜也许保存下来，获得呼应的拉线电极。

前段Array制程：薄膜/黄光/蚀刻/剥膜（三）

　　剥膜：用高浓度的碱液（NaOH溶液）做脱膜液，将玻璃上余下的光刻胶剥离掉，进而使ITO玻璃产生与光刻掩模版全部一致的ITO图形。

　　用有机溶液冲刷玻璃根本标签，将反映后的光刻胶带走，让玻璃坚持干净状况。如许就实行了第一路薄膜导电晶体系程，普遍最少需求5道类似的历程，在玻璃上产生繁杂精湛的电极图形。

　　用类似的法子在玻璃上拉出其余的ITO电极图形

　　产生繁杂精湛的电极图形，也许更好的掌握液晶分子的活动

　　如许，前段Array制程就竣事了。从全面历程不丑陋出，前方在TFT玻璃上堆积ITO薄膜、涂光刻胶、暴光、显影、蚀刻，最后是为了在TFT玻璃上产生前期计算好的ITO电极图形，以便于在玻璃上掌握液晶分子的活动。全面临盆历程的大体次序并不繁杂，不过技巧上的细节和留神事件特别冗杂，这边咱们就未几做讲解了，有爱好的伙伴也许自行查阅相干质料。

　　液晶板所用玻璃的建造工艺也是特别讲求。当今，寰球最大的液晶面板用玻璃，要紧由美国康宁、日本旭硝子等厂商供给，处于液晶面板临盆建造的上游，这些厂商都把握着玻璃临盆工艺的技巧专利。

中段Cell制程：TFT玻璃与彩色滤光片贴合（一）

　　前方咱们提到过，液晶板的构造就像三明治，基层TFT玻璃与表层彩色滤光片中央夹着液晶。在液晶面板建造的末端Cell制程，即是TFT玻璃与彩色滤光片的高低贴合，不过这不是简略的粘合，需求做许多细节上的技巧处事。

　　基层TFT玻璃与表层彩色滤光片中央夹着液晶层

　　中段Cell制程首先分为TFT与CF（彩色滤光片）两部份

　　首先将颠末前段Array制程的TFT玻璃用离子水洗净

　　从上图中众人也许看到玻璃上分为类似巨细的6块，也即是说这块玻璃做出的液晶板，末了要切割成6块，而每一路的巨细则是最后尺寸。在玻璃投片的光阴，每块玻璃要切甚么规格甚么尺寸就曾经提早计算好了。

　　在配向膜为溶液状况时宰杀TFT玻璃根本上表面

　　尔后将有机高分子配向材料涂布在玻璃的表面，即采纳筛选涂覆的法子，在ITO玻璃上的恰当地位涂一层匀称的配向层，同时对配向层做固化处置。

　　配向磨擦：用绒布类材料以特定的方位磨擦取向层表面，以使液晶分子来日也许顺着配向层的磨擦方位陈设，保证液晶分子陈设的一致性。配向磨擦往后，会有一些绒布线等玷污物，需求颠末非常的干净过程将玷污物冲刷掉。

　　TFT玻璃基板荡涤了结往后，举办密封胶涂布，其方针是为了让TFT玻璃基板能与彩色滤光片粘合平稳，同时也能防备液晶外流。

中段Cell制程：TFT玻璃与彩色滤光片贴合（二）

　　TFT玻璃基板的末端Cell制程根本曾经实行，底下就该举办彩色滤光片的Cell制程。

　　与TFT玻璃基板配向类似，彩色滤光片也需求涂配向膜

　　尔后在曾经平稳在滤光片表面的配向膜长举办配向

　　在彩色滤光片表面喷洒垫料，让TFT玻璃基板与彩色滤光片之间有必然的阻隔间隔

　　接下来，再次加入TFT玻璃基板的制程

　　在TFT玻璃基板上曾经涂好的密封胶框内注入液晶

　　末了，在彩色滤光片的玻璃的粘合方位上的边框涂上导电胶，以保证外部电子也许流利加入液晶层，尔后，依据TFT玻璃基板、彩色滤光片上的粘合标识，将两块玻璃粘合，通太高温将粘合材料固化，使高低玻璃贴合平稳。

　　彩色滤光片是液晶面板特别要紧的零组件，建造彩色滤光片的厂商与玻璃基板厂商相同，处于液晶面板厂商的上游，其供给多余或不够，也许直接影响液晶面板的临盆进度，直接影响末端墟市。

中段Cell制程：TFT玻璃与彩色滤光片贴合（三）

　　贴合了结的液晶板就也许依据以前计算好的切割尺寸举办切割，获得最后尺寸

　　颠末上图，也许看到，切割完的每块液晶板都留有两个边框，是做甚么用的呢？在反面的模组制程中，众人也许找到谜底

　　末了，在每块液晶基板的两面都贴上的偏光片，此中朝外方位贴的是程度偏光片，朝内方位贴的是笔直偏光片。

　　偏光片是一种只理睬某方位的光线才具颠末的光学片板，能将天然光变换成直线偏光的光学元件。其效用机制是将直交的入射光线颠末笔直偏光片后，使笔直方位光线颠末，另一份程度方位光线则被汲取，或操纵反射和散射等效用使其隐瞒。

　　制做液晶面板时，务必高低各用一片，且呈交叉方位，在有电场与无电场时，使光线产生位出入而浮现明暗的状况，用于显示字幕或图案。

　　至此，中段Cell制程就悉数实行。底下，就也许加入液晶面板建造的末了一个过程：后段模组组装。

后段模组组装：启动IC/印刷电路板压合

　　后段Module制程主借使液晶基板的启动IC压合与印刷电路板的调整，这一部份也许将从主控电路接遭到的显示记号传输到启动IC上，启动液晶分子动弹，显示图象。其余，背光部份在此次序会与液晶基板调整，完好的液晶面板就实行了。

　　首先在两个边框上压合异向性导电胶，如许也许让外部电子加入到液晶基板层，是电子传输的桥梁

　　压合在液晶基板上的启动IC

　　接下来是启动IC的压合。启动IC的主邀功用是输出需求的电压至每个像素，掌握液晶分子的挽回程度。而启动IC分为两种，位于X轴的源极启动IC负责质料的输入，特点为高频并完备影象功用；位于Y轴的闸极启动IC负责液晶分子的挽回程度与快慢，其直接影响着液晶显示器的响适功夫。不过当今曾经有许多液晶面板惟独X轴方位有启动IC，或许是将Y轴启动IC功用做了调整简化。

　　柔性电路板的压合，也许传输数据记号，充任外部印刷电路与液晶板电子传输的桥梁。其也许屈曲，是以成为柔性或软性电路板

　　在柔性电路板的另一端贴上异向性导电胶，而且印刷电路板贴合

　　柔性电路板与印刷电路板什物

　　液晶基板的建造历程再有许多细节以及留神事件，比方离子水荡涤、烘干、吹干、风干、超声波荡涤、暴光、显影等等等等，都有特别严刻的技巧细节与请求，如许才具临盆出原料及格的眼睛面板，感爱好的伙伴也许颠末寻找引擎自行查阅相干的技巧质料。

让液晶面板发光：不行粗心的背光系统

　　液晶（LiquidCrystal，简称LC）是一种液态晶体，完备固态晶体的透光与折射性质，同时还具备液体的崎岖性质，正由于它的这类特点才会被运用到显示畛域。

　　不过液晶并不会自立发光，是以采纳液晶做为显示介质的显示做战，需求其它搭配背光系统。

　　首先需求一路背板，做为发光源的载体。液晶显示做战罕用的发光源是CCFL冷阴极背光灯管，不过当今曾经着手向LED背光变动，但不管是两者中哪一个，都需求一路背板做为载体。

　　26吋宽屏HM的CCFL背光灯管

　　CCFL背光曾经伴有液晶走过一段时间，其德行比拟LED背光，有不少毛病，不过目前曾经逐渐退化为灯管俭约50%，加紧液晶板的透光率，来抵达节能的方针。

　　三星XL的侧置白光LED背光在未发光（上）与发光（下）状况下

　　而LED在照明畛域的迅速进展，成本有了大幅度的低落。液晶面板也着手大局限采纳LED做为背光源，当今为了掌握成本，LED背光都采纳侧置而非安排于背板上的方法，如许也许节减LED晶粒采纳的数目。

　　侧置LED背光系统的散布板（导光板）上有多数的点状印刷

　　但不管是CCFL背光依然LED背光各式安放方法，背光的光源性质都不行能是面光源，而是线光源或许点光源，是以就需求其余组件将光线匀称到全面面上，这职责由散布板和散布片来实行。

　　透亮的散布板上，点状印刷也许遮掩一部份光线，侧置的LED背光将光线从散布板侧面打入，光线在散布板内往来反射折射，将光线匀称分开到全面面，点状印刷遮盖住部份光线，将光线如筛子般，匀称的筛出。

　　散布板上方的散布片有助于将光线匀称在全面面上

　　在散布板上方，还会有3～4片散布片，继续的将光线匀称到全面面上，提拔光线的匀称度，这直接相干到液晶面板的显示功效。业余的液晶显示器为了更好的掌握屏幕的亮度匀称性，在面板采办，后期的背光掌握电路方面，会下很大的功夫，以保证面板的德行。

　　背光系统还包含背光模组点灯器，位于背板的后方，在CCFL背光期间，众人常常也许看到如上图的长条状点灯器，每一个线圈负责一组灯管。

　　而采纳侧置白光LED做为背光源的点灯器就要简略许多，上图最左方那一小块电路板即是LED背光的点灯器。

　　背光系统大体的构造即是如斯，由于笔者没有见过R.G.BLED背光的液晶显示器背光模组长啥样，这边也就无从奉告，往后见到了，再与众人分享。

后段模组组装：液晶基板与背光调整

　　液晶基板启动IC/印刷电路板压合实行，背光系统也了结，末了只要调整就也许实行液晶面板的建造。

　　将曾经做好的背光模组与液晶基板高低调整

　　由于液晶基板与背光系统没有效粘合的方法平稳，需求用金属或许胶框加在外层，起到平稳液晶基板与背光系统的效用。

　　举办高温老化测试

　　装箱出厂，就也许供给给液晶显示器建造商了

　　液晶面板建造过程示妄念

　　后段Module制程是在LCM（LCDModule）工场实行，这一部份根本不触及液晶面板建造的重心技巧，要紧即是一些组装的处事，是以一些台系面板厂如奇美，韩系面板厂如三星，都在华夏大陆地域配置有LCM工场，举办液晶面板后段模组的组装，如许也许便利大陆地域各大显示器代工场与液晶电视厂商采办，也许在全面建造次序中低落人力与输送成本。

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