非传统加工期末报告题目薄膜电晶体液晶显示器(LCD)1.简介早年.doc

非傳統加工期末報告 題目:薄膜電晶體液晶顯示器面板是個新興的產業薄膜電晶體液晶顯示器LCD)也成熟期產業了有新的電子產品可以取代你原功能時候，通產品邁入衰退期了。隨著數位化技術的推進，的應用產品為人生活帶來極的便利性與趣味，所有的數位產品需透過顯示介面來呈現內容，TFT-LCD(薄膜電晶體液晶顯示器)產品因具有輕、薄、省能源、低輻射之優點，幾年前已被視為主流顯示技術。LCD 的起源 液晶是固體還是液體呢？因為一般來講物質有固態、液態和氣態三態，是液晶卻介於固態和液態之間，同時擁有固態晶體的光學特性和液體的流動特性，可以說液晶是具有中間相的物質。液晶的起源是在1888年時，由奧地利植物學家萊尼茲發現了一種特殊的混合物質，此物質在常態下是處於固態和液態之間，不僅如此，還兼具固態物質和液態物質的雙重特性。就稱之為Liquid Crystal（液態的晶體）。而液晶的組成物質是一種有機化合物，也就是以碳為中心所構成的化合物。在後來1963年時，美國RCA公司威廉發現了液晶受到電器的影響而產生偏轉的現象，也發現光線射入到液晶中會產生折射。所以就在1968年，威廉發現光會因液晶產生折射後5年，RCA的Heil震盪器開發部門發表了全球首台利用液晶特性來顯示畫面的螢幕。所以到了1968年，萊尼茲發現液晶物質後，80年，「液晶」和「顯示器」兩個專有名詞才連結在一起，成為「液晶顯示器（LCD）」。 液晶分子示意圖 液晶顯示器的構造，以TFT-LCD來講，關鍵零組件包括玻璃基板、彩色濾光片、偏光片、驅動IC、液晶材料、配向膜、背光模組、ITO導電薄膜，還有其他Cell製程要用到的材料及化學用品等。而在主要構造的用途以主動矩陣驅動方式的液晶顯示器來說明由背光源的光線照在偏光板上，光線穿過偏光板後，會偏極化（偏極化後每一個光線的分子，在能量、相位、頻率和方向上的特性都會相同。），偏極化的光線會穿過液晶，因為液晶分子的排列方式被電極產生的電壓影響，因此液晶可以改變偏極化光線的偏光角度，不同偏光角度造成出來的光線強度會不同，不同強度的光線再經由彩色濾光片的紅、藍、綠三個畫素，就會顯示出各種不同的亮度和不同顏色的畫素，最後再經由各個畫素就可以組成肉眼看得到的各種影像。 當整片含有ITO膜的玻璃光罩進入生產線後，先清洗玻璃光罩在將光阻劑塗佈在光罩上等候曝光，隨後利用準備好的所需要的圖形，將以塗佈光阻劑的光罩加以曝光。 曝光之後對曝光之光罩做顯影的工作，顯影後我們將不需要的ITO膜做蝕刻，去除不需要的ITO膜，當然所需要的圖形會被保護不受到蝕刻，再次清洗光罩後將要塗佈配向膜，配向膜是用來將液晶未加電場前分子做定位的工作，其前後兩片光罩上的配向膜需互成九十度方能將液晶分子依序旋轉，其配向方式是以棉刷依一定方向刷過。 配向膜固膜再次後清洗光罩，將對光罩做印框的動作，其中印膠框的目的是為了之後兩片光罩將重疊貼合。 為了打印出來的形式，其中樹脂膠框為光罩上每個LCD板單位做範圍的規畫，而墨點則是為了兩片光罩貼合時做定位的標準。 此圖為SPACERS自動噴撒裝置示意圖，其中噴撒是以兩片光罩為單位，而SPACERS的用意則是為了使兩片光罩貼合後中間有足夠的空間灌入液晶。 SPACERS在噴撒之後需作人工檢測，每一種不同型號之光罩都有一種特定的規格，其SPACERS在每1mm平方中需要60-180顆SPACERS，但人工檢測過於耗時以及效率過低，就可利用數位影像處理幫助人眼做自動檢測。 當下光罩進入組合機時，底部吸盤會將其吸住等到上光罩進入後控制吸盤轉動或移動來準確定位且組合。 利用打框時所留下的記號作為定位標準，利用兩組顯微CCD找到光罩上兩對定位記號，其中十字記號需完全在十字框中才表示定位準確。 當光罩貼合後，對光罩上之LCD各個單位作切割，LCD其中顯示板的大小是依其產品不同而有單位大小不同之分，其自動化切割為依不同之光罩型號做可程式處理。 再灌入液晶的製程，液晶片放入一真空的密封箱中，藉著基座的固定將小切割後的LCD顯示板固定住，再由下方的海綿提供液晶，首先會將密封箱抽成真空，然後藉著彈簧活動機構將海綿往上頂，然後釋放空氣進入箱中，此時LCD板藉著毛細現象將液晶完全吸入LCD板中間，完成灌液晶的動作。 LCD封口後在此利用偏光板目檢LCD板是否厚薄不均，或是內部液晶散佈不均。電檢利用液晶板上之PIN腳加以導電，觀察LCD之點亮情形，加以判斷LCD板是否顯示正常 灌入液晶後在其開口處加上封口以防止液晶外漏。 再來將相差九十度的偏光片貼在LCD板的上下兩面，完成了LCD液晶顯示器的成品。 5.LCD結論及優缺點分析 LCD和傳統的陰極射線管顯示器相比，具有許多優點，首先在重量和體積方面，不管在重量、體積和厚度上，都比陰