液晶屏生产工艺 (毕业设计论文)

南京信息职业技术学院毕业设计(论文)说明书作者耿广耀学号30711P37系部微电子学院专业电子电路设计与工艺题目手机液晶屏生产工艺的探讨指导教师陈和祥评阅教师完成时间：2010年4月11日毕业设计(论文)中文摘要题目：手机液晶屏生产工艺的探讨摘要：液晶显示器具有驱动电压和功耗低、体积小、重量轻、无X辐射等一系列优点，受到了广泛的重视，发展非常迅速，已经成为平板显示器的主流技术。在液晶显示技术中，低温多晶硅是新一代薄膜晶体管液晶显示器的制造工艺，是多晶硅技术的一个重要分支。本文在介绍了统宝在液晶屏组装的方法及工艺的基础上，讨论了Defect对工厂带来不良影响及Defect的处理和改良方法。关键词：液晶屏生产工艺探讨毕业设计(论文)外文摘要Title：DiscussiononthemanufacturingtechnologyofthemobileliquidcrystaldisplayscreenAbstract:DrivevoltageandthepowerdissipationlowisMeritofLCDdisplay,weightmakeslightof,thereisnoaseriesofmeritsuchasX-radiationetc.,haveacceptedbroadtakingseriously,havedevelopedveryprompt,maincurrentalreadybecomingtheflatdisplaytechnology.Inliquidcrystaldisplaytechnology,lowtemperaturepolycrystallinesiliconisnewgenerationfilmtransistorLCDdisplaymanufacturingengineering,isanimportantbranchofpolycrystallinesilicontechnology.Themainbodyofabookislistedininthebasishavingintroducedentirelypreciousmethodandhandicraftholdingassemblinginliquidcrystal,treatmentandthemethodamelioratinghavingdiscussedthatDefectbringsaboutharmfuleffectsandDefecttothefactory.Keyword:liquidcrystaldisplayscreenmanufacturingtechnologydiscussion目录1绪论1.1液晶显示屏的发展概述1.2液晶的基础知识及显示屏的显示原理2液晶显示屏的生产工艺2.1液晶屏制作的工艺2.1.1偏贴段工艺简介2.1.2结合段工艺简介2.2型号N98手机显示屏在生产段的工艺流程3手机液晶屏生产（生产段）问题的解决措施3.1焊锡中的不良解决方法3.2OTP中的不良解决方法3.3贴胶中的不良解决方法3.4点灯测试中的不良解决方法3.5外观检中的不良解决方法3.6液晶品生产中不良的总体预防措施总结致谢参考文献1绪论1.1液晶屏的发展概述液晶显示器件（LCD）在中国已有二十余年的发展历史。二十年来，液晶显示器件从实验室走向大规模生产，形成了独立的产业部门。现在，液晶显示几乎已经应用于生产、生活的各个领域，人们几乎时时处处都要与这一种神奇而又普通的面孔打交道。LCD液晶屏显示产品是世界上最省电的显示产品之一。在便携式显示器中，LCD时最佳的选择。目前还没找到一个显示产品能代替LCD在计算机、计算器、BP机手机、电子词典、电子笔记本、PDA、GPS、电子照相机、电子摄像机、便携式计算机、便携式智能仪表等产品上的应用。随着世界经济科技的发展和个人生活水平的提高，个人对显示器的需求将是五花八门，日新月异。LCD在这方面的市场开拓十分宽广。目前，显示技术和显示工业的迅速发展。它一方面是建立在现代社会信息的告诉发展上，另一方面也是建立在电子工业和材料基础上。信息社会中随着信息量的增加和信息交换越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。而电子工业，特别是集成电路，计算机的发展使电光转化、信息处理，器件制造越来越容易。显示技术是传递视觉信息的技术，显示器件技术的基础。几十年的发展，显示器件已成为一个大家庭。利用不同的光电原理，具有不同的结构、特点，适应不同的环境和条件的各种显示器件构成了一个大家庭。其中低温多晶硅显示屏有着很大的优势。低温多晶硅薄膜晶体管不仅能够当做一般的阵列开关，随着薄膜晶体管性能的提升，广泛应用于静态随机存储器、非挥发性存储器（NonvolatileMemories）、影像传感器(LinearImageSensor)、光探测放大器(Photo-DetectorAmplifier)、打印机印字头(PrinterHead)、人工指纹(ArtificialFingerprint)、与平面显示器等的应用。低温多晶硅显示技术的应用，小至0.33英寸的电子式取景框(EVF:ElectronicView-Finders)、数码相机(DSC:DigitalStillCameras)、个人数字助理(PDA:PersonalDigitalAssistant)、导航系统(NavigationSystem)与投影机(Projector)，大至14英寸的台式电脑、笔记本电脑与22英寸液晶电视等，充分满足当代资讯产品的需求。而且在元件缩小化、面板开口率、画面与清晰度上有绝对的优势。1.2液晶的基础知识及显示屏的显示原理既然LCD的优点有如此之多，那么我们接下来就去了解一下作为制造LCD的主要材料—液晶的基本知识。液晶是指在一定温度内，具有晶体所有的各向异性造成的双折射，同时也具有液体的流动性的物质。一般我们常见的物质有三态，及固态、液态、气态。这三态之间是可以随着温度变化而变化的。固态变为液态的温度点为融化点。液态与气态的温度临界点是沸点。而液晶就是介于固态与液态之间的一种形态。所以它同时具有液态和晶体的性质。液晶的相态结构可分为3种，分别为向列相（见图1）、近晶相（见图2）、胆甾相（见图3）。它们的结构特点各有不同。图1向列相示意图向列相的结构如上图所示：由棒状分子组成，分子质心没有长程有序性能，具有普通流动性，分子不排列成层，能上、下、左、右滑动，只在分子长轴方向上保持相互平行或近似平行，分子间短程作用力微弱。图2近晶相示意图近晶相的结构如上图所示：由棒状分子组成，分子可排列成层，层内分子长轴互相平行，其方向可以垂直于层平面，也可以与层平面成倾斜排列。图3胆甾相示意图胆甾相饿结构如上图所示：分子排列成层，层内分子互相平行，分子长轴平行于层平面，不同层内的分子长轴方向稍微有变化，沿层的法线方向排列成螺旋状结构。液晶的基本知识我们已经有所了解，下面我们就来了解一下液晶的应用，及液晶盒的组成（见图4）。图4液晶盒示意图Spacer又称树脂粉，是为了保证液晶层间隙的均匀性，而在封框中掺加一定比例的玻璃纤维，两者共同作用来保证盒间隙的一致性。偏光片顾名思义，就是用来使光的震动发生变化的胶片。通过偏光片的光，将会只沿一个方向振动。玻璃板是制造一个可以存放液晶的空间，它由上下两块玻璃板组成。再加上边框胶就可以支撑出一个空间来存放液晶了。液晶是液晶屏的主要材料。它可以扭曲光线的传播方向。是液晶屏显示原理的核心性能。2液晶显示屏的生产工艺2.液晶屏制作的工艺2.1.1偏贴段工艺简介从灌晶处收料，然后开始M1的工艺制作。由于在灌晶结束后有一道工序为封胶。机器封胶时，容易将封口胶溢到上下玻璃板上。它会影响偏光片的贴附，更加会影响成品的显示效果。一般的处理方法是：用刀片蘸取酒精用刀刃处于玻璃板呈45°角进行刮洗。具体操作方法如下：（1）从板面的右上角开始逐步开始刮洗。要保持刀片的倾斜，以免刮伤板边玻璃（无需担心把玻璃面压碎，个人实践，如果不是故意搞破坏）。以右下角为结束位置，中途用力方向要与刀垂直，使刀刃受力均匀。（2）用无尘布迅速自上而下擦拭板面上残留的酒精。因为酒精的挥发性很好，所以在你查实完的时候，板面即会风干。检查是否有胶残留，若无，反面相同操作。结束后，从45°方向检查板面。这里要提醒一下，无尘布在用过一定次数后要更换，以确保其对板面有清洁作用。（3）确认无误后由专门人员放入贴偏光机内贴偏光片。在入口处有绿光区，其作用是再次检查板面是否干净。在绿光下，残留的胶粒会散射光线，从而使其很明显。偏贴段注意事项包括：在刮液晶盒时不要刮花液晶盒，更不要误伤到自己或他人；在每种料号或下班时，要把报废或多余的偏光片收集起来，以减少成本；清点PNL数量。2.1.2FPC与液晶盒结合段工艺简介结合段的工艺相对来说比较简单。主要作用就是在液晶盒上安装一个绕性电路板（FPC）与液晶盒的端子部相连。从偏贴段传来的PNL在经过收料员清点后，开始结合段的作业。把事先准备好的FPC与液晶盒的端子部连接在一起，然后放入专用的压合机中压合。使其连接更加牢固。由于压合的FPC与端子部都是裸露的，容易产生一系列的问题。所以要在其上涂覆一层UV胶。UV胶可以防止漏电、氧化的目的，还可以增加两者的连接牢固性。UV胶需要在一定的温度下才会固化，所以要放入小型烘烤箱中热红一下。UV胶涂覆制程后，是较之偏贴段复杂的点灯测试和外观检（生产段详解）。结合段已经开始出现质量检测了。质量检测的目的是再次确保PNL的质量，防止不良品流到客户手里。质量检测后就是收料了，并准备生产段的制程。结合段的注意事项包括：压合是应该注意压力的控制，以防端子部破损；遇到薄的液晶盒是，要用吸嘴拿取，避免不必要的破碎；清点PNL的数量。2.2型号N98手机显示屏在生产段的工艺流程下面是生产段N98型号手机显示屏的制作工艺流程（见图4），次流程是在一个流水线上依次完成的。每一站完成，就要把PNL放入流水线上，以方便下一站的制作。图4手机显示屏的制作工艺流程（1）背光与液晶盒的卡接。前面已经介绍过液晶及液晶盒的基本构造。我们可以轻易的看出，液晶盒并不具备发光的能力。它的作用仅是改变光线的传播方向。为了让液晶盒能够起到显示的目的，我们需要给它加一个光源。这个光源就是我现在要介绍的背光盒。背光并不是一个整个的光源，也不是矩阵光源（由一个个小的光源排列在一起的光源），而是由背光盒下部几个很少的电光源再加一种可以把光线传到整个盒面的特殊材料制成的光源盒。这样既减轻了产品重量，也可以起到节能的作用。卡背光盒的时候，要先把背光盒点亮，揭去其上的保护膜。并以45°角方向检查盒面是否有异物。若无，将液晶盒下面偏光片上的保护膜撕下，同样检查下偏光片上是否有异物。确认无误后，将液晶盒正确的卡进背光盒里，并用手将各个边缘卡紧。（2）手工焊接背光与FPC连接处。卡完背光的液晶盒已经基本成型。但背光与液晶盒都需要电源才能工作。为了减少线路数量，节约成本，我们需要将背光与液晶盒的电源线路连接在一起。连接的方法就是焊锡。焊锡分为手动焊锡盒自动焊锡。根据焊锡的方法还可分为普通焊锡盒拉锡。普通焊锡一般是焊接一到两个焊点的电路。拉锡则是用来焊接多个焊点的焊接。N98液晶显示屏需要焊接的点一共有两个。所以可以采用手工普通焊锡。在背光盒的电源线上有一个用于保护手指端的小胶片，用镊子将小胶片去下，并涂上助焊剂，然后用烙铁将锡条融化并均匀的涂覆在焊点上。（3）手工焊接的检测。这一站主要对前一站焊锡的检测。检测内容包括锡高度是否符合、焊点有无锡尖、焊点有无污染等。（4）OTP。OTP就是往新组装好的PIN上烧入一个短小的程序，以方便后续点灯测试的使用。测试时只要通过即为良品。（5）贴小黄胶。黄色半透明的小胶片，其作用是保护焊点，防止氧化等不良问题的出现。小黄胶、铜箔、小黑胶都是事先裁好形状的胶片。将流水线上的PNL取下，放入贴胶用的专用治具内。用镊子夹取胶片，正确贴附在相应的位置，最后用治具自带的工具轻压胶片。（6）贴铜箔。是用来保护FPC与端子