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 1. 液晶顯示器的結構

一般地， TFT-LCD 由上基板組件、下基板組件、液晶、驅動電路單元、背光燈模組和其他附件組成，其中：下基板組件主要包括下玻璃基板和 TFT 陣列，而上基板組件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜結構，液晶填充于上、下基板形成的空隙內。

在下玻璃基板的內側面上，布滿了一系列與顯示器像素點對應的導電玻璃微板、 TFT 半導體開關器件以及連接半導體開關器件的縱橫線，它們均由光刻、刻蝕等微電子制造工藝形成，其中每一像素的 TFT 半導體器件的剖面結構。

在上玻璃基板的內側面上，敷有一層透明的導電玻璃板，一般為氧化銦錫（ Indium Tin Oxide, 簡稱 ITO ）材料制成，它作為公共電極與下基板上的眾多導電微板形成一系列電場。若 LCD 為彩色，則在公共導電板與玻璃基板之間布滿了三基色（紅、綠、藍）濾光單元和黑點，其中黑點的作用是阻止光線從像素點之間的縫隙泄露，它由不透光材料制成，由于呈矩陣狀分布，故稱黑點矩陣（ Black matrix ）。

2 液晶顯示器的制造工藝流程

彩色 TFT-LCD 制造工藝流程主要包含 4 個子流程： TFT 加工工藝（ TFT process ）、彩色濾光器加工工藝（ Color filter process ）、單元裝配工藝（ Cell process ）和模塊裝配工藝（ Module process ）。

 

2.1TFT 加工工藝（ TFT process ）

TFT 加工工藝的作用是在下玻璃基板上形成 TFT 和電極陣列。通常采用五掩膜工藝，即利用 5 塊掩膜，通過 5 道相同的圖形轉移工藝，完成如圖 1.3TFT 層狀結構的加工。

                 

2.2 濾光板加工工藝        

(a) 玻璃基板            (b) 阻光器加工             (c) 濾光器加工           

(d) 濾光器加工           (e) 濾光器加工              (f) ITO 淀積

3.1 淀積工藝

應用于液晶顯示器制造工藝的淀積（ Deposition ）方法主要有兩種：一種是離子增強型化學氣相淀積法，另一種是濺射淀積法。離子增強型化學氣相淀積的基本原理是：將玻璃基板至于真空腔室中，并且加熱至一定的溫度，隨后通入混合氣體，同時 RF 電壓施加于腔室電極上，混合氣體轉變?yōu)殡x子狀態(tài)，于是在基體上形成一種金屬或化合物的固態(tài)薄膜或鍍層。濺射淀積法的基板原理是：在真空室中，利用荷能粒子轟擊靶，使其原子獲得足夠的能量而濺出進入氣相，然后在工件表面淀積出與靶相同材料的薄膜。一般地，為不改變靶材的化學性質，荷能粒子為氦離子和氬離子。濺射淀積法有直流濺射法、射頻濺射法等多種。

3.2 光刻工藝

光刻工藝（ Photolithography process ）是將掩膜上的圖形轉移至玻璃基板上的過程。由于 LCD 板上的刻線品質取決于光刻工藝，因此它是 LCD 加工過程中最重要的工藝之一。光刻工藝對環(huán)境中的粉塵顆粒很敏感，因此它必須置于高度潔凈的室內完成。

3.3 刻蝕工藝

刻蝕工藝分為濕法刻蝕工藝和干法刻蝕工藝，濕法刻蝕工藝用液體化學試劑以化學方式去除基板表面的材料，其優(yōu)點是用時短、成本低、操作簡單。干法刻蝕工藝是用等離子體進行薄膜線條腐蝕的一種工藝，按照反應機理可分為等離子刻蝕、反應離子刻蝕、磁增強反應離子刻蝕和高密度等離子刻蝕等類型，按結構形式又可分為筒型、平行平板型。干法刻蝕工藝的優(yōu)點是橫向腐蝕小，控制精度高，大面積刻蝕均勻性好，利用 ICP 技術還可以刻蝕垂直度和光潔度都非常好的鏡面，因此，干法腐蝕在制作微米及深亞微米，納米級的幾何圖形加工方面 , 有很明顯的優(yōu)勢。

4 液晶顯示器制造工藝的發(fā)展趨勢

4.1TFT-LCD 的發(fā)展趨勢

由于玻璃底板的大小對生產線所能加工的 LCD 最大尺寸，以及加工的難度起決定作用，所以 LCD 業(yè)界根據生產線所能加工的玻璃底板的最大尺寸來劃分生產線屬于哪一代，例如 5 代線最高階段的底板尺寸是 1200X1300mm ，最多能切割 6 片 27 英寸寬屏 LCD-TV 用基板； 6 代線底板尺寸為 1500X1800mm ，切割 32 英寸基板可以切割 8 片， 37 英寸可以切割 6 片。 7 代線的底板尺寸是 1800X2100mm ，切割 42 英寸基板可以切割 8 片， 46 英寸可以切割 6 片。圖 4.1 給出了 1 ～ 7 代的玻璃底板尺寸界定情況。目前，全球范圍已經進入第 6 代和第 7 代產品生產的階段，預計在未來兩年里，第 5 代及第 5 代之前的生產能力的增加幅度將逐漸減小，而第 6 代和第 7 代的生產能力在近兩年將形成加快增長的態(tài)勢。目前，各大設備廠商也紛紛推出了能夠與第 6 代以上生產線配套的設備，如尼康公司的面向第 6 代、第 7 代和第 8 代生產線應用的步進投影式平板顯示器光刻機 FX-63S ， FX-71S 和 FX-81S 。

 

生產過程簡述

在液晶顯示器的生產過程中要多次涉及到清洗工藝，如所使用的玻璃基板在受入前必須清洗干凈，在濺鍍 ITO 導電膜之前還需要清洗干凈；除此之外，在涂敷光刻膠等之前都要對玻璃基板進行清洗，將 1 微米以上的顆粒以及所有的無機、有機污染物清洗干凈，保證工藝達到所需要的精度要求。

清洗液過濾以去除清洗過程中引入的雜質，達到清洗循環(huán)利用或排放標準；玻璃基板上的污染物，主要來自制造工藝過程以及玻璃基板的搬運、包裝、運輸、儲存過程，主要的污染物有塵埃粒子、纖維紙屑、礦物油和油脂等油垢、氧化硅等無機顆粒、制備加工過程的殘留物、水跡、手指印等。

主要清洗工藝

濕法

    刷洗

    高壓噴淋

    浸泡式超聲波清洗

    流水式高頻超聲波清洗

    藥液噴淋

    二流體清洗

    超高壓微細粒子噴射清洗技術

    功能水清洗技術   

干法

    紫外線照射清洗 (UV 清洗 )

    等離子體清洗

問題描述

    清洗液中的污染物對玻璃基板性能造成不良影響

    影響加工過程中玻璃基板表面與使用的各種材料之間的親和力

    傷害玻璃基板松軟膜層

產品應用

高純水、超純水、去離子水的終端過濾

    PES 膜濾芯

 

工藝用水處理，或作為高純水及多種模式過濾的前過濾

    PP 膜濾芯

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