液晶显示器原理
LCD 的製作流程 !,液晶的發現,早在於1888年，是由澳洲植物學家 F.Reinitzer 發現，至今已多於一世紀 !,但其應用仍鮮為人們所熟悉，最近幾年由 於半導體的發展，積體電路應用的普遍，使 得電子產品越來越輕巧，故由液晶原理所應用 發展的液晶顯示器在近年來廣為流行。,液晶電光效應,液晶是具有流動特性的物質，所以只需外加很微小的力量 即可使液晶分子運動，以最常見普遍的向列型液晶為例， 液晶分子可輕易的藉著電場作用使得液晶分子轉向。,由於液晶的光軸與其分子軸相當一致，故可藉此 產生光學效果。,向列式液晶顯示技術,LCD顯示器技術基本上是集合化學 光學力學及電學，目前液晶基 本上皆是由人工合成的，故在液晶的特性上可做較為理想的設計， 當然液晶本身的特性直接影響到LCD顯示的品質。,光源 垂直偏光板 玻璃電極板 液晶份子 玻璃電極板 水平偏光板 反射面板,圖中可清楚看出LCD的顯示原理以及LCD的基本架!,LCD的顯示方式,LCD顯示器基本上一共有四種顯示方式!,反射式 反射透射轉換式 投射型 透射式,反射光源,反射式 - 基本上液晶顯示器本身 不發光，藉著所處空間中的光源 射入LCD板中，再由其反射板將光 線反射到人的眼中。,反射光源,透射光源,反射透射轉換式 - 則是空間中光源充 足時可當成反射式，而空間中光線不 夠時則利用內藏之光源作為照明。,LCD的顯示方式,LCD顯示器基本上一共有四種顯示方式!,反射式 反射透射轉換式 投射型 透射式,晶體面板,外來光源,螢幕,投射型 - 是利用類似電影播放原理， 利用投射光學組將液晶顯示器所顯示 出來的影像投影到遠端較大螢幕上。,投射光學組,透射光源,透射式 - 液晶顯示器則完全利用內 藏之光源當作照明,LCD製作流程圖,以下LCD製程流程圖是以TN及STN製程為基礎，其全線為自動化生產 流程，此生產線有一中央控制室可監控生產流程。,裝片、清洗、塗佈光阻劑、曝光,當整片含有ITO膜的玻璃光罩進入生產線後，首先清洗玻璃光罩在將光阻劑塗佈在光罩上等候曝光，隨後利用我們準備好所需要的圖形方式加上塗佈光阻劑的光罩加以曝光。,光源,含有預設的 圖形玻璃版,表面含光阻劑的ITO膜,顯影、蝕刻、清洗、配向膜塗佈,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。,LCD板表層含有配向膜,顯影、蝕刻、清洗、配向膜塗佈,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。,LCD板表層含有配向膜,棉刷,貼近光罩之液晶分子 順著配向槽排列,配向槽,液晶,LCD光罩,前後光罩配向膜差九十度,固膜、清洗、印框,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。,印框模版,LCD光罩,滑動軌道,打框用膠,固膜、清洗、印框,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。,樹脂膠框,墨點,墨點,SPACERS 塗佈,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噴嘴,光罩,輸送帶,SPACERS檢測,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,顯微鏡及CCD,同軸光源,LCD光罩,顯示器,自動檢測之系統佈置圖,電腦,故目前可利用數位影像處理幫助人眼做自動檢測 !,SPACERS檢測,SPACERS檢測的九個在光罩上的位置。,SPACERS檢測位置,SPACERS塗佈完成實體圖,LCD的組合,下圖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。,0.080.1mm,上光罩,下光罩,X-Y Table,旋轉軸,下光罩,上光罩,LCD的組合,下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。,顯微鏡及CCD,顯示器,顯微鏡及CCD,固化及小切割,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。,滑動軌道,X-Y Table,活動刀座,灌液晶,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,真空密封箱,基座,小切割後的LCD板,基座,含液晶的海綿,灌液晶,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。,吸入液晶的海綿,LCD板吸入液晶的流向,液晶板封膠邊,封口及固化,入液晶後在其開口處加上封口以防止液晶外漏。,ITO膜,封口,液晶,清洗、目檢、電測及清洗,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。,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。,下偏光板,上偏光板,液晶板,ITO PIN 腳,貼偏光片、最後檢查包裝及入倉,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。,LCD板,上下偏光板 相差90度,LCD 的製作流程 !,完 !,謝謝!,
