4.TFT-LCD制造技术-Cell工艺

1、 基础知识培训讲座,第三章 TFT-LCD制造技术,第一节 Array 工艺 第二节 Cell 工艺 第三节 Module 工艺 第四节 清洗工艺,第二节 Cell工艺,2.1 PI LINE 2.2 DISPENSER LINE 2.3 ODF LINE 2.4 CUTTING LINE,Cell概论-Cell 工艺流程,2.1 PI LINE,2.1.1 PI COATING PROCESS 2.1.2 PI RUBBING PROCESS,一、目的 在TFT & C/F基板上形成取向层，达到液晶分子取 向的作用.,MAINCURE,INSPECTION,PRECURE,PI COATIN

2、G,流程： 玻璃基板涂布PI液后，经过PRECURE工程挥发部分溶剂，在检测部检测涂布效果，良品进入MAINCURE工程挥发溶剂使PI固化，不良品进行REWORK后重新流品。 主要不良： PINHOLE MURA,REWORK,二、流程,2.1.1 PI COATING PROCESS,基板,取向层,APR PLATE,版胴,DOCTOR ROLL ( BLADE),ANILOX ROLL,三、COATING设备结构原理,2.1.1 PI COATING PROCESS,PI液 : Monomer - Polymer,PI聚合体和液晶分子之间的亲和力，使液晶能沿着摩擦沟槽有秩序地粘在取向层上。

3、,四、PI特性,2.1.1 PI COATING PROCESS,为了形成一定的PRETILT角，并且按照一定方向排列液晶分子，对基板上已经印刷好的Polyimide进行摩擦，在Polyimide上形成具有一定方向性沟痕的工艺,一、目的,2.1.2 PI RUBBING PROCESS,TFT基板,CF基板,CF基板,Rubbing方式： head移动方式 、stage移动方式,ROLL结构： Roll 直径 两面tape Winding gap Rubbing cloth,二、设备结构原理,回数,半径(mm),移动速度(mm/sec),2.1.2 PI RUBBING PROCESS,2.2

4、 DISPENSER LINE,2.2.1 SPACER PROCESS 2.2.2 SEAL&TR PROCESS 2.2.3 LC DROP PROCESS,二、ODF用Spacer type,Type1: Post Spacer Inspection: PS height, 根据PS高度算出LC Drop量,Type2: Ball Spacer (强固着型) Inspection: Density/Cluster LC 量不受Spacer 密度的影响,一、目的： 维持CELL均一稳定的盒厚,Post Spacer,2.2.1 SPACER PROCESS,BALL SPACER,POST

5、 SPACER,PANEL大型化/高品质, 优点 Low Material Cost High Reliability 缺点 -Low Process Yield -Weak Vibration stress, 优点 Low Equipment Cost Reduced Process step High Image Quality 缺点 - Gravity Mura at THO - Material Cost Up,ball spacer VS post spacer,2.2.1 SPACER PROCESS,三、BALL SPACER散布方式,湿式散布： 将spacer均匀的分散在酒精等

6、挥发性液体中,喷洒于基板上。 主要应用于STN基板,干式散布： 利用干燥氮气或空气分散spacer。 主要应用于TFT基板,2.2.1 SPACER PROCESS,BALL SPACER干式散布系统,NOZZLE部,FEEDER部,PIPE,GLASS,CURE,检测,流程： FEEDER部供给一定量SPACER，在PIPE内经N2传输（SPACER与PIPE摩擦带电）至散布NOZZLE部，均匀散布于基板上，经检测部检测后良品进入CURE部，BALL SPACER被固化于基板上，不良品进行REWORK。 检测不良： 主要有density 和 cluster 不良,散布装置,2.2.1 SPA

7、CER PROCESS,检测目的： Photo Type方式测试 Color Filter 基板上 PS（Photo Spacer)高度后，根据其Data 控制LC Drop量 ，并判断 color filter 基板不良与否.,四、PHOTO SPACER检测设备,检测项目：Area, Height, Volume,2.2.1 SPACER PROCESS,基板,公共电极,基板,取向层,TR,2.2.2 SEAL&TR PROCESS,一、目的 SEAL: 一种封框胶，作用是使上下玻璃基板密着，切断液晶分子与外界的接触，却确保制品信赖性，并维持上下玻璃基板之间的盒厚. TR: 一种导电胶，作

8、用是为C/F提供电信号，导通ITO电极.,2.2.2 SEAL&TR PROCESS,SEAL: 主要成分为树脂，种类有热固化型和光（UV）固化型。 热固化型接着强度高，但固化时间长； 光固化型接着强度低，但固化时间短； 5G采用混合型。 GLASS FIBER: ALKALI金属氧化物含有量1%以下的GLASS， 与sealant混合共同维持cell gap TR: 主要成分为Ag和树脂,二、材料,2.2.2 SEAL&TR PROCESS,脱泡： 去除SEAL&TR中的BUBBLE,2.2.2 SEAL&TR PROCESS,一、目的 在 PI Coating 和Rubbing结束的Arr

9、ay基板或C/F基板的指定位 置上滴下一定量液晶的 L/C Drop 设备。,二、设备,2.2.3 LC DROP PROCESS,2.3 ODF LINE,2.3.1 VACUUM ALIGNER 2.3.2 UV CURE 2.3.3 ODF与传统注入方式的比较,一、Vacuum Assembly Process,2.3.1 VACUUM ALIGNER,ESC : Electrostatic Chuck ODF 工艺是在真空条件下进行 Over Lay 及 Alignment，故不能使用从来的 Vacuum吸附方式。ODF采用库仑力，将上下两个玻璃基板固定在工作台上。,二、ESC Sta

10、ge 结构,2.3.1 VACUUM ALIGNER,Process time：45分 达到真空状态的时间 : 23分 Alignment : 2分,Alignment & Over Lay Procedure,*特殊的Vaccum Press 结构不受Stage 平坦度影响*,三、Assembly方式,2.3.1 VACUUM ALIGNER, = Tilt Angle,Scanning,侧面反射板,下部反射板,Tilted UV scan & 反射 plate 适用 固化Area的扩大 确保 Cure 可靠性 / 液晶污染最小化,UV Cure System 介绍,2.3.2 UV CUR

11、E,2.3.3 ODF与传统方式的比较,一、L/C 填充原理,( Current LC Filling Method ),( One Drop Filling Method ),ODF 方式,2.3.3 ODF与传统方式的比较,二、成盒方式,Press（压力+温度）,液晶注入,加压封口,.Cell Gap受加压封口的影响大 .热压时Spacer变形量大，高温下的恢复率低，对Glass基板的反作用力小,.压缩率主要取决于LC Drop量 .Press时不加热，Spacer能够压缩变形，但对玻璃基板的反作用力大,三、ODF优缺点,2.3.3 ODF与传统方式的比较,2.3.3 ODF与传统方式的比较,四、ODF中常见产品不良,1.液晶气泡 2.重力Mura 3.液晶被污染,2.3.3 ODF与传统方式的比较,2.4 CUTTING LINE,2.4.1 CUTTING 2.4.2 EDGE GRINDING,2.4.1 CUTTING LINE,一、目的 在LCD制造工艺中，切割C/F和TFT贴合后的PANEL的指定位置露出PAD,形成一个个独立的CELL。,2.4.1 CUTTING LINE,二、切割原理,SCRIBING LINE,LATERAL CRACK,MWEIDAN CACK,LATERAL CRACK,一、目的 1.去除短路环。 2.去除棱角处的玻璃毛边的细小裂纹，使