TFT-LCD液晶面板模組生產(chǎn)過程大揭密

　　原理、生產(chǎn)流程概述

　　朋友，您見過液晶顯示器嗎？無論是NB、桌面TFT-LCD、超薄TV，還是便攜DVD、DC、DV、PDA、手機用彩色面板，液晶無處不在，時時刻刻用絢麗的色彩與影像向您展示高科技的魅力。雖然液晶顯示器應(yīng)用十分廣泛，但其生產(chǎn)卻是技術(shù)十分復(fù)雜、工藝高度精密的過程，甚至不亞于集成電路晶元的制造.

　　筆者數(shù)日前有幸接受明基的邀請參觀了世界第三大TFT－LCD友達光電蘇州模組廠的生產(chǎn)線，對LCD液晶面板的“組裝”過程有了一定認識，在此撰文描述之，如有不妥之處請讀者和專家批評。

　　所謂“模組”廠（LCM）其實是液晶顯示器的“后段”生產(chǎn)過程，顧名思義，模組二字即模塊組合，它共有三個步驟：

　　第一步：將LCD液晶成品面板（Cell）、異方向性導(dǎo)電膠（ACF）、驅(qū)動IC、柔性線路板（FPC）和PCB電路板利用機臺壓合（其間需在太上老君煉丹爐內(nèi)經(jīng)過一定的溫度和壓力才能練就火眼金睛:），

　　第二步：接下來和背光板、燈源、鐵框一齊組裝成品；

　　第三步：老化處理，經(jīng)過重重檢測就是我們見到的“液晶面板了”。

　　總之，相對于第五代面板廠那種天價的投資（動輒數(shù)十億美元）、驚人的占地面積（起碼五個足球場）和需要的無數(shù)高精尖設(shè)備（全在美國對大陸禁運之列），模組廠在技術(shù)、規(guī)模上還屬于小巫見大巫的，不過能親眼進入無塵車間也是一大快事，在進入車間前，沐浴修身是不必了，不過所有的電子設(shè)備包括數(shù)碼相機、手機等均需統(tǒng)統(tǒng)槍斃。

　　在用圖片展示整個生產(chǎn)流程之前，我們還是先來了解一下液晶顯示面板的工作原理吧，這能加深我們對工廠的認識。

　　TFT-LCD液晶屏顯示原理

　　液晶顯示屏是透過硅玻璃上的電路形成電場，來驅(qū)動玻璃與濾光片間的液晶分子，在自然狀態(tài)下呈并列平行排列，當(dāng)電路對液晶層施加電場，液晶分子會朝不同的方向偏轉(zhuǎn)，這時液晶類似于開關(guān)作用可以讓光線通過，令液晶層形成不同的透光效果，從而達到顯示不同畫面的目的.

　　好，有了這個基礎(chǔ)，我們沿著生產(chǎn)流程來看.

　　首先，在制造過程中，組裝區(qū)和包裝區(qū)所需要的“人力”成本還是相當(dāng)可觀，因此難怪臺灣紛紛把大陸作為模組部分的首選 ——除接近客戶外也可大幅降低成本。

　　生產(chǎn)流程詳述

　　看到液晶面板，你能明白第一步有幾個元件需要壓合嗎？

　　首先是異方向性導(dǎo)電膠（ACF）貼附：利用異方向性導(dǎo)電膠（可當(dāng)作雙面膠看待）黏附于IC和Cell間，提供導(dǎo)通和粘合之功能；其次進行集成電路（IC）壓合作業(yè)，目的是為了使面板線路與IC線路通過導(dǎo)電粒子導(dǎo)通，以達到電流信號流通的目的。

　　接下來是可撓式線路板（FPC）壓合作業(yè)：FPC是軟性印刷板，起連接訊號的作用，經(jīng)過這一步壓合我們可以使面板線路與FPC線路通過導(dǎo)電粒子導(dǎo)通以順利連接信號.

　　最后一步壓合是集成電路板（PCBA）壓合，通過這個步驟我們可以達到兩個目的，一是可以使FPC和PCB的線路通過導(dǎo)電粒子導(dǎo)通，從而讓電流信號流通，第二是機臺壓合提供一定的溫度、壓力通過控制壓合時間，AFC可在高溫下聚合硬化而將兩種不同材料連在一起以提供足夠的工作強度。

　　這是在檢測壓合的好壞。

　　高達五百倍的電子顯微鏡能讓每個液晶分子都原形畢露。

　粒粒再現(xiàn)。

　　檢測玻璃基板是否與規(guī)格相符，包括：玻璃厚度、尺寸、平坦度等項目。另外，必須檢查玻璃的外觀上是否有刮傷、陰影或表面上任何的變化.

　　用鈉燈顯色性差檢查彩色濾光片正反面的不均勻性（Mura）。

　　無塵車間對環(huán)境要求非常高，相當(dāng)多的檢測儀器確保了每一道工序正確無誤。

　　背光源的產(chǎn)生和顯示

　　我們知道了LCD是在四周加燈管（一根、兩根或者四根）發(fā)光的，我們看看這部分是如何完成的吧!

　　看，這就是燈管，比家里的日光燈管細多了吧？呵

　　成品組裝就簡單了，把上面幾個步驟地成品用鐵框組合就OK了，厚度很小，如果是筆記本的液晶板對于重量、耗電和厚度的要求都非常高。

　　接下來就要進行老化測試了，這是一條“浴缸曲線”，它能提前讓故障暴露，通過的在壽命期間內(nèi)不大可能出問題了。

　　老化測試區(qū)的自動化倉儲系統(tǒng)，為什么自動化呢？主要是出于效率考慮，此外液晶板很薄，稍有不慎將破碎掉，因此用自動設(shè)備能提高良品率。

　　成品組裝雖然人工成分占多，但老化測試卻是機械設(shè)備為主，工作人員監(jiān)控為主。液晶面板放在老化爐內(nèi)還要定期進行人工檢查。下圖就是一排排老化爐，好像太上老君的煉丹爐.

　　完了嗎？當(dāng)然沒有，對于成品必須通過人眼的檢測。

　　具體方法很簡單，用一組信號發(fā)生器直接驅(qū)動液晶屏顯示圖象，比如壞點就用多種純色工人可以看出來，一共有二十多組畫面，工人很辛苦得來回看畫面要是我脖子早扭歪了.

透過15倍的放大鏡，我們看到里面RGB三原色的顆粒非常粗，頗近似于貼近電視機的畫面。

最后的最后，當(dāng)然是經(jīng)過溫度濕度檢測了，還有耐壓抗撞擊測試。

　　這是恒溫恒濕機，在內(nèi)部LCD顯示屏都要邊發(fā)光邊接收檢閱。

　　有幾張耐撞擊抗壓照片不清楚，十分抱歉。不過至此整個TFT-LCD的“模組”過程告一段落了，通過參觀，我們得到一個結(jié)論：現(xiàn)代化IT生產(chǎn)需要的是高精尖的設(shè)備，更需要的高素質(zhì)的人才，我們祝愿祖國更強大，早日成為IT強國。