4.TFT-LCD制造技术-Cell工艺

ＴＦＴ－ＬＣＤ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2.1PILINE2.2DISPENSERLINE2.3ODFLINE2.4CUTTINGLINECUTTINGCELLTESTPICOATINGCell概论---Cell工艺流程VACUUMALIGNERSeal/TrModuleTFTC/FCLEANINGRubbingSpacer/LC++2.1PILINE2.1.1PICOATINGPROCESS2.1.2PIRUBBINGPROCESS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.MAINCUREINSPECTIONPRECUREPICOATING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：PINHOLEMURAREWORK二、流程2.1.1PICOATINGPROCESS基板取向层APRPLATE版胴DOCTORROLL(BLADE)ANILOXROLL三、COATING设备结构原理2.1.1PICOATINGPROCESSPI液:Monomer-PolymeramideimidePI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。四、PI特性2.1.1PICOATINGPROCESS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2.1.2PIRUBBINGPROCESSTFT基板CF基板CF基板Rubbing方式：head移动方式、stage移动方式①③②④ROLL结构：①Roll直径②两面tape③Windinggap④Rubbingcloth二、设备结构原理回数半径(mm)移动速度(mm/sec)2.1.2PIRUBBINGPROCESS2.2DISPENSERLINE2.2.1SPACERPROCESS2.2.2SEAL&TRPROCESS2.2.3LCDROPPROCESSR/G/BBMGatePSPS高PIITO4.8㎛PIITOGins.+PVX二、ODF用SpacertypeType1:PostSpacer☺Inspection:PSheight,根据PS高度算出LCDrop量Type2:BallSpacer(强固着型)☺Inspection:Density/Cluster☺LC量不受Spacer密度的影响R/G/BBMGatePIITO4.8㎛PIITOGins.+PVXBallspacerBallSpacer一、目的：维持CELL均一稳定的盒厚PostSpacer2.2.1SPACERPROCESSBALLSPACERPOSTSPACERPANEL大型化/高品质Cost&投资效率考虑▣优点-LowMaterialCost-HighReliability▣缺点-LowProcessYield-WeakVibrationstress▣优点-LowEquipmentCost-ReducedProcessstep-HighImageQuality▣缺点-GravityMuraatTHO-MaterialCostUpballspacerVSpostspacer2.2.1SPACERPROCESS三、BALLSPACER散布方式湿式散布：将spacer均匀的分散在酒精等挥发性液体中,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2.2.1SPACERPROCESSBALLSPACER干式散布系统NOZZLE部FEEDER部PIPEGLASSCURE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，BALLSPACER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2.2.1SPACERPROCESS检测目的：PhotoType方式测试ColorFilter基板上PS（PhotoSpacer)高度后，根据其Data控制LCDrop量，并判断colorfilter基板不良与否.四、PHOTOSPACER检测设备检测项目：Area,Height,Volume2.2.1SPACERPROCESS基板公共电极基板取向层TR2.2.2SEAL&TRPROCESS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，作用是为C/F提供电信号，导通ITO电极.2.2.2SEAL&TRPROCESSSEAL: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。GLASSFIBER:ALKALI金属氧化物含有量1%以下的GLASS，与sealant混合共同维持cellgapTR:主要成分为Ag和树脂二、材料2.2.2SEAL&TRPROCESS脱泡：去除SEAL&TR中的BUBBLE流星式搅拌机动作原理公转自传2.2.2SEAL&TRPROCESSPUMPMODULEHEADMODULELoadCell贴付=Auto残量CheckPEEKBOLT配线Socket一、目的在PICoating和Rubbing结束的Array基板或C/F基板的指定位置上滴下一定量液晶的L/CDrop设备。二、设备2.2.3LCDROPPROCESS2.3ODFLINE2.3.1VACUUMALIGNER2.3.2UVCURE2.3.3ODF与传统注入方式的比较FlatnessAUVAssemblyUVExposureUVUniformityUVChamberTemperatureESCStagePanelTFTC/FShadowTFTPatternLCDropToleranceAssemblyChamberTemperatureOccurrenceofPIMuraNotFillReductionofCellGapUniformityOccurrenceofUncuredUVzoneOccurrenceofPartiallycuredzoneLiquidCrystal一、VacuumAssemblyProcess2.3.1VACUUMALIGNERESC:ElectrostaticChuckODF工艺是在真空条件下进行OverLay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。ESC上侧面－－＋＋ITOGlassPolyimide层厚度:0.75~1.0mm库伦力产生BipolarESC(上)ESC端面＋－＋－PolymerESCStage;Glass固定部二、ESCStage结构2.3.1VACUUMALIGNERESCstageLCdropSealLineGlasssubstrate粗Alignment上下基板Gap:100~200um细Alignment上下基板几乎接触Chamber内部真空解除Overlap完了的基板内部的真空和基板外部大气压差产生库伦力，而玻璃基板受该库伦力的作用完成贴合动作.:Chamber区域Processtime：4~5分•达到真空状态的时间:2~3分•Alignment:2分Alignment&OverLayProcedure***特殊的VaccumPress结构不受Stage平坦度影响***三、Assembly方式2.3.1VACUUMALIGNERΘ=TiltAngleScanning侧面反射板下部反射板TiltedUVscan&反射plate适用固化Area的扩大确保Cure可靠性/液晶污染最小化Seal재TFTC/FBMMetalSeal재C/FTFTBMMetal反射板UVCureSystem介绍2.3.2UVCURE2.3.3ODF与传统方式的比较一、L/C填充原理(CurrentLCFillingMethod)(OneDropFillingMethod)LC注入：利用毛细原理P1P0ρghInitialFillingDrivingForce:AirPressure+毛细原理bhVacuumChamber:10-3torrESCStageESCStageC/FLCLCODF方式2.3.3ODF与传统方式的比较二、成盒方式HotPress方式Press（压力+温度）液晶注入加压封口.CellGap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LCDrop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液晶区分优点缺点ODFCost液晶使用率高，工序缩短，维修费减少，原料费减少，物流设备减少脱泡难，液晶被污染的可能性大，UV固化难Process不良因素减少，生产管理要点减少，生产节拍缩短，液晶注入时间减少ConventionalCostProcess脱泡容易，L/CFilling前用高温真空去除PI膜表面上的水分及有机成分三、ODF优缺点2.3.3ODF与传统方式的比较区分优点缺点ODFProduct液晶用量精确控制利用气压加压的方式提高CellGapUniformity液晶污染引起的不良率会增多Others实现Cell全线的自动传送&In-line化，不良可以迅速反馈ConventionalProduct液晶污染引起的不良率低Sealant接触强度强Glass的收缩/膨胀导致错位OthersCell全线自动化传送&In-line化有困难，不良反馈时间长2.3.3ODF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Mura3.液晶被污染2.3.3ODF与传统方式的比较2.4CUTTINGLINE2.4.1CUTTING2.4.2EDGEGRINDING2.4.1CUTTINGLINE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。压力WHEEL前进方向WHEELWHEELMEDIANCRACK:80~110㎛GLASS厚度:0.5~0.7mmLATERALCRACKRIBMARK压力SCRIBING变形部分(高密度区域)2.4.1CUTTINGLINE二、切割原理GLASS厚度:0.5-0.7mmSCRIBINGLINELATERALCRACKMWEIDANCACKLATERALCRACK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，使玻璃的强度均匀。3.棱角光滑,Module组装时边缘不易破损，不会使TCP电路造成划伤。2.4.2EDGEGRINDING二、原理待加工的屏被吸附在工作载台上，随着载台的移动与高速旋转的滑轮进行接处相摩擦。12OLBPADSHORTINGBARGLASSEDGEwheelGLASSwheelGLASS2.4.2EDGEGRINDING第三节模块知识介绍3.1TFT－LCD的结构3.2TFT－LCD模块工艺流程3.3模块部分检测项目简介