其實這篇文章開始動筆時,並不是這個題目,而是面板報價價格的未來發展與預測。好死不死,從上週末政府宣布國安基金護盤以及150檔禁止平盤下放空交易以來,
加權指數彈升了600點,面板股的股價從低點算起約有超過2成的漲幅了

       套句總大常說的話:總經情勢又沒好轉,何必急著入市呢?為了避免讀友對股價有過多聯想與猜測,甚至是會錯意的情形發生...所以趕緊將題目轉了個方向,回到老本行,從工程技術面的角度出發,帶大家來了解一下簡易的面板製造程序。

      還記得,早些年前面板還算是一個新興的產業,那時,工作閒暇之餘,幾個同儕聚在一起聊天聊到面板的製程,不了解的同仁還會被冠上孤陋寡聞的頭銜呢,哪知這麼幾年下來,LCD也算是一個成熟期的產業了。

     感嘆之餘,也深深覺得電子業真的如同一些老前輩所言,<三年一輪,好壞照輪>(台語),當有一個新的電子產品可以取代你原先功能的時候,通常也是該產品邁入衰退期的時候了。隨著數位化技術的推進,應勢而起的數為應用產品為人類的生活帶來極佳的便利性與趣味,所有的數位產品皆需透過一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,在好幾年前早已被視為主流顯示技術。
好了,廢話不多說趕緊帶大家來瀏覽一下面板的製程。


LCD製程流程圖(圖一)


裝片.清洗.塗佈光阻劑.曝光(圖二)

當整片含有ITO膜的玻璃光罩進入生產線後,首先先清洗玻璃光罩在將光阻劑塗佈在光罩上等候曝光,隨後利用我們以準備好的所需要的圖形如上圖(圖二)的方式將以塗佈光阻劑的光罩加以曝光。

顯影.蝕刻.清洗.配向膜塗佈(圖三)


在曝光之後對以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,當然我們所需要的圖形會被保護不受到蝕刻,再次清洗光罩後我們將要塗佈配向膜,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,如上圖,也有利用蒸鍍的方式配向,不過較花成本。

 



固膜.清洗.印框(圖四,(a,b)

配向膜固膜後再次清洗光罩,接著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,如上圖四(a)為自動上膠框的情形。


上圖(b)為打印出來的形式,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。

SPACERS塗佈(圖五)


上圖為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60-180SPACERS,但人工檢測過於耗時以及效率過低,故目前可利用數位影像處理幫助人眼做自動檢測,上圖為其自動檢測之系統佈置圖

組合(圖六)


(圖六)為光罩自動組合示意圖,其中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。



上圖為利用先前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。

固化.小切割(圖七)

當光罩貼合後,將對光罩上之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,故其自動化切割為依不同之光罩型號做可程式處理,如圖七。

灌液晶(圖八)


圖八為灌入液晶的製程,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,如下圖,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。




清洗.目檢.電測.清洗(圖九)


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,如上圖九。


封口.固化(圖十)

灌入液晶後在其開口處加上封口以防止液晶外漏,如圖十。


貼偏光片.終檢包裝.入庫(十一)




將相差九十度的偏光片貼在LCD板的上下兩面,如此完成了LCD液晶顯示器的成品。

最後來做個簡單的結論,TFT-LCD面板的基本結構就是兩片玻璃基板中間夾住一層液晶(圖十一)。前端LCD面板貼上彩色濾光片,後端TFT面板上製作薄膜電晶體(TFT) 。當施電壓於電晶體時,液晶轉向,光線穿過液晶後在前端面板上產生一個畫素。背光模組位於TFT-Array面板之後負責提供光源。彩色濾光片給予每一個畫素特定的顏色。結合每一個不同顏色的畫素所呈現出的就是面板前端的影像。

總大這個部落格的讀友大多幾乎都是金融商業本科系的,嘮嘮嘈嘈介紹了一堆比較專業工程類的專有名詞,希望沒讓大家看的昏昏欲睡囉~


參考資料:
友達光電官方網頁
http://auo.com/auoDEV/index.php
奇美電子官方網頁http://www.cmo.com.tw
材料世界網

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