关于CC-Link总线技术在液晶屏清洗系统中的应用介绍

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 1. 液晶显示器的结构

一般地， TFT-LCD 由上基板组件、下基板组件、液晶、驱动电路单元、背光灯模组和其他附件组成，其中：下基板组件主要包括下玻璃基板和 TFT 阵列，而上基板组件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜结构，液晶填充于上、下基板形成的空隙内。

在下玻璃基板的内侧面上，布满了一系列与显示器像素点对应的导电玻璃微板、 TFT 半导体开关器件以及连接半导体开关器件的纵横线，它们均由光刻、刻蚀等微电子制造工艺形成，其中每一像素的 TFT 半导体器件的剖面结构。

在上玻璃基板的内侧面上，敷有一层透明的导电玻璃板，一般为氧化铟锡（ Indium Tin Oxide, 简称 ITO ）材料制成，它作为公共电极与下基板上的众多导电微板形成一系列电场。若 LCD 为彩色，则在公共导电板与玻璃基板之间布满了三基色（红、绿、蓝）滤光单元和黑点，其中黑点的作用是阻止光线从像素点之间的缝隙泄露，它由不透光材料制成，由于呈矩阵状分布，故称黑点矩阵（ Black matrix ）。

2 液晶显示器的制造工艺流程

彩色 TFT-LCD 制造工艺流程主要包含 4 个子流程： TFT 加工工艺（ TFT process ）、彩色滤光器加工工艺（ Color filter process ）、单元装配工艺（ Cell process ）和模块装配工艺（ Module process ）。

 

2.1TFT 加工工艺（ TFT process ）

TFT 加工工艺的作用是在下玻璃基板上形成 TFT 和电极阵列。通常采用五掩膜工艺，即利用 5 块掩膜，通过 5 道相同的图形转移工艺，完成如图 1.3TFT 层状结构的加工。

                 

2.2 滤光板加工工艺        

(a) 玻璃基板            (b) 阻光器加工             (c) 滤光器加工           

(d) 滤光器加工           (e) 滤光器加工              (f) ITO 淀积

3.1 淀积工艺

应用于液晶显示器制造工艺的淀积（ Deposition ）方法主要有两种：一种是离子增强型化学气相淀积法，另一种是溅射淀积法。离子增强型化学气相淀积的基本原理是：将玻璃基板至于真空腔室中，并且加热至一定的温度，随后通入混合气体，同时 RF 电压施加于腔室电极上，混合气体转变为离子状态，于是在基体上形成一种金属或化合物的固态薄膜或镀层。溅射淀积法的基板原理是：在真空室中，利用荷能粒子轰击靶，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面淀积出与靶相同材料的薄膜。一般地，为不改变靶材的化学性质，荷能粒子为氦离子和氩离子。溅射淀积法有直流溅射法、射频溅射法等多种。

3.2 光刻工艺

光刻工艺（ Photolithography process ）是将掩膜上的图形转移至玻璃基板上的过程。由于 LCD 板上的刻线品质取决于光刻工艺，因此它是 LCD 加工过程中最重要的工艺之一。光刻工艺对环境中的粉尘颗粒很敏感，因此它必须置于高度洁净的室内完成。

3.3 刻蚀工艺

刻蚀工艺分为湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺，湿法刻蚀工艺用液体化学试剂以化学方式去除基板表面的材料，其优点是用时短、成本低、操作简单。干法刻蚀工艺是用等离子体进行薄膜线条腐蚀的一种工艺，按照反应机理可分为等离子刻蚀、反应离子刻蚀、磁增强反应离子刻蚀和高密度等离子刻蚀等类型，按结构形式又可分为筒型、平行平板型。干法刻蚀工艺的优点是横向腐蚀小，控制精度高，大面积刻蚀均匀性好，利用 ICP 技术还可以刻蚀垂直度和光洁度都非常好的镜面，因此，干法腐蚀在制作微米及深亚微米，纳米级的几何图形加工方面 , 有很明显的优势。

4 液晶显示器制造工艺的发展趋势

4.1TFT-LCD 的发展趋势

由于玻璃底板的大小对生产线所能加工的 LCD 最大尺寸，以及加工的难度起决定作用，所以 LCD 业界根据生产线所能加工的玻璃底板的最大尺寸来划分生产线属于哪一代，例如 5 代线最高阶段的底板尺寸是 1200X1300mm ，最多能切割 6 片 27 英寸宽屏 LCD-TV 用基板； 6 代线底板尺寸为 1500X1800mm ，切割 32 英寸基板可以切割 8 片， 37 英寸可以切割 6 片。 7 代线的底板尺寸是 1800X2100mm ，切割 42 英寸基板可以切割 8 片， 46 英寸可以切割 6 片。图 4.1 给出了 1 ～ 7 代的玻璃底板尺寸界定情况。目前，全球范围已经进入第 6 代和第 7 代产品生产的阶段，预计在未来两年里，第 5 代及第 5 代之前的生产能力的增加幅度将逐渐减小，而第 6 代和第 7 代的生产能力在近两年将形成加快增长的态势。目前，各大设备厂商也纷纷推出了能够与第 6 代以上生产线配套的设备，如尼康公司的面向第 6 代、第 7 代和第 8 代生产线应用的步进投影式平板显示器光刻机 FX-63S ， FX-71S 和 FX-81S 。

 

生产过程简述

在液晶显示器的生产过程中要多次涉及到清洗工艺，如所使用的玻璃基板在受入前必须清洗干净，在溅镀 ITO 导电膜之前还需要清洗干净；除此之外，在涂敷光刻胶等之前都要对玻璃基板进行清洗，将 1 微米以上的颗粒以及所有的无机、有机污染物清洗干净，保证工艺达到所需要的精度要求。

清洗液过滤以去除清洗过程中引入的杂质，达到清洗循环利用或排放标准；玻璃基板上的污染物，主要来自制造工艺过程以及玻璃基板的搬运、包装、运输、储存过程，主要的污染物有尘埃粒子、纤维纸屑、矿物油和油脂等油垢、氧化硅等无机颗粒、制备加工过程的残留物、水迹、手指印等。

主要清洗工艺

湿法

    刷洗

    高压喷淋

    浸泡式超声波清洗

    流水式高频超声波清洗

    药液喷淋

    二流体清洗

    超高压微细粒子喷射清洗技术

    功能水清洗技术   

干法

    紫外线照射清洗 (UV 清洗 )

    等离子体清洗

问题描述

    清洗液中的污染物对玻璃基板性能造成不良影响

    影响加工过程中玻璃基板表面与使用的各种材料之间的亲和力

    伤害玻璃基板松软膜层

产品应用

高纯水、超纯水、去离子水的终端过滤

    PES 膜滤芯

 

工艺用水处理，或作为高纯水及多种模式过滤的前过滤

    PP 膜滤芯

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