0214CellProcess李权哲89张课件

CellprocessintroductionPIcoatingRubbingAssemblyScribe&BreakPolarizerLaminatorCelltestReworkCellprocessintroductionPIco1CF玻璃基板TFT玻璃基板基板清洗PI印刷(硬化)配向配向後清洗基板清洗PI印刷(硬化)配向配向後清洗框膠塗佈UV照射固化切割/裂片基板組合偏光板貼附加壓脫泡出貨(至模組廠)液晶滴入CT2CellProcessCT1銀膠塗佈CF玻璃基板TFT玻璃基板基板清洗PI印刷(硬化)配2PIprocessCFInputTFTInputPrePIcleanerPIprintPIPre-bakePIinspectionPIPost-bakePIcoolingPIprocessCFInputTFTInputPr3PrePIcleanerPrePIcleaner4清洗程序清洗程序5PrePIcleanerunitflow&pressure表PrePIcleanerunitflow&pre6清洗程序EUVNeutralDetergentBrushD.I.waterShowerCJ+ShowerAirKnifeConveyorIRCPOConveyorSwivelconveyor清洗程序EUVNeutralDetergentBrushD7EUVarea藉由紫外線照射後產生的O3,及活性氧,將Particle(主成份為有機碳化合物),氧化為H2O,CO2,CO等易揮發物質,達到基板表面及表面改質作用。EUVarea藉由紫外線照射後產生的O3,及活性氧,將8UVLampUV(172nm)(185nm)(254nm)UV(254nm)Ozone有機物質紫外線照射切斷化學結合酸化分解cleaningO*radical酸素基板原理圖1)利用光energy

切斷高分子結合反應2)促進酸化反應

搭配Ozone3)通過酸化反應作氣化

COxH20NOxO2+O*ExcimerUV/O3

洗淨UVLampUV(172nm)UV(254nm)Oz9NeutralareaNeutralarea10DetergentBrusharea使Brush和基板表面直接摩擦同時作Detergentshower。Brush為上下對向2段,上壓力比下壓力大,當玻璃基板未至RollerBrush前,上下Brush可對向摩擦,有自我清潔之作用。Detergent為運用界面活性劑同時含有親油基與親水基的結構。DetergentBrusharea使Brush和基板表11Detergent/Brush洗淨BrushChamber-Brush:Largerparticle(>5um)-使用Brush去除Particle時,使Brush和基板表面直接摩擦同時作Detergentshower-Brush為上下對向2段,上下Brush之轉數均為400rpm,當玻璃基板未至RollerBrush前,上下Brush可對向摩擦,有自我清潔之作用Brush壓入量-壓入量越大,去除能力越佳-壓入量越大,基板越容易歪掉,導致基板被其他硬體設施打破,故一般壓入量均在0.6~1.2mm之間(L8壓入量:0.9mm)Detergent/Brush洗淨BrushChamber12Detergentremove:為運用界面活性劑同時含有親油基與親水基的結構另外，大自然中大多數的油漬，其熔點會在40C以下故在此溫度下可達液化效果。LH-300:NonionSurfactant30±1%(L5/L6)CH3R(OCH2CH2)---OH我是親油基(碳氫鍵)我是親水基(極性鍵)Detergent/Brush洗淨Detergentremove:LH-300:Nonio13D.I.watershowerareaD.I.watershowerarea14C.J.+showerareaCavitationJet使用高壓水柱衝擊表面,並且故意造成overflow情形

利用空氣與水混合後,產生氣泡,並在基板表面產生氣體爆破,則在氣泡產生與消去中所產生的能量可加強去除能力C.J.+showerareaCavitationJ15C.J(CavitationJet)洗淨C.J(Highpressurejet):Particlesize~>3um作用:

1.使用高壓水柱衝擊表面,並且故意造成overflow情形

利用空氣與水混合後,產生氣泡,並在基板表面產生氣體爆破,則在氣泡產生與消去中所產生的能量可加強去除能力。

2.壓力越大,去除能力越強(高壓水柱壓力:10kg/cm2)。C.J(CavitationJet)洗淨C.J(HigAirknifearea除去表面液體,玻璃基板初步乾燥。此風刀與玻璃基板成斜角,主要目的是可使基板表面液體更確實驅離表面以防殘留。而Line1與Line2的風刀方向呈現不同,剛好成反方向垂直。Airknifearea除去表面液體,玻璃基板初步乾燥。17Airknife:Itusesslitnozzletodowatercutting作用:除去表面液體,玻璃基板初步乾燥。DryingMechanismUpperslitnozzleDownslitnozzleAirknife:Itusesslitnozzle18IRarea使基板加熱至100度以上,達到水分子去除玻璃基板的水分可完全去除,但基板溫度需超過100℃,10sec以上。IRarea使基板加熱至100度以上,達到水分子去除玻璃基19CPOareaCPOarea20DryingMechanismIRArea:作用:使基板加熱至100度以上,達到水分子去除,玻璃基板基板的水分可完全去除,但基板溫度需超過100℃,10sec以上。L8:190±10℃(規定10sec內需上升到100℃)基板在IR之後不經Cooling會因為基板溫度太高,則PI液中之Solvent揮發速度分布不均,導致Print品質不佳。L8:CDADryingMechanismIRArea:基板在IR之21板厚量測板厚量測22PIPrint原理:1.將PI液滴在aniloxroll上2.doctorroll或doctorblade將aniloxroll上PI液整平3.APR板上圓形凸出物將aniloxroll凹槽內PI擠壓出並帶走4.將APR板上PI均勻轉印至基板上,提供液晶配向層

PIPrint原理:23PICoating原理:

將PI液滴在aniloxroll上

doctorroll或doctorblade

將aniloxroll上PI液整平

APR板上圓形凸出物將aniloxroll凹槽內PI擠壓出並帶走

將APR板上PI均勻轉印至基板上,提供液晶配向層NIP定義:Aroller與APR版接觸的幅度印壓定義:APR版與基板接觸的幅度StagedirectionNIP印壓DoctorbladeAniloxrollPrintrollAPR板PICoating原理:

將PI液滴在aniloxr24PIPre-bakePIPre-bake之原因-Pre-bake為主要使PI層中之有機溶劑能揮發,若直接進行高溫烘烤則易造成PI表層之溶劑揮發迅速而硬化,但PI層內部之溶劑則揮發不完全,造成內部有氣泡,故不可直接進行高溫烘烤。--往HotPlate吹N2,主要是讓solvent的揮發有方向性,並可防止基板表面產生氧化反應-加熱條件:140℃×60sec(HotPlate)PIPre-bake25PI膜檢驗PI膜檢驗26PI膜檢測(目測區)15min檢一次PI膜檢測(目測區)15min檢一次27PI膜烘烤&cooling目的:讓PI膜硬化定型加熱條件:230℃×900seccooling300secPI膜烘烤&cooling目的:讓PI膜硬化定型coo28Rubbing目的:1.使每個LC分子可以用同樣的方向旋轉(左旋或右旋)2.提供LC預傾角液晶玻璃基板Rubbing目的:1.使每個LC分子可以用同樣的方向29預傾角(pre-tiltangle)

液晶分子與配向膜表面(就是我們的PI膜)成一角度的傾斜，方能達成均一配向的效果。一般而言液晶分子排列粗分為下列三種，預傾角表示液晶分子與配向膜城某一角度的傾斜，已達成均一配向的效果。主要取決於1.配向膜的物化作用力，2.則是機械力效應，也就是溝槽或配向膜表面型態。對於不同需求的LCD，預傾角也各有不同，比如說：TN(扭轉向列型)-LCD，預傾角約2~3度，多應用在手錶、計算機螢幕上。HTN(高扭轉向列型)-LCD，預傾角約1~2度，多應用在汽車音響面板。STN(超扭轉向列型)-LCD，預傾角約5~8度，則是應用在筆記型電腦上。預傾角(pre-tiltangle)液晶分子與配向膜表面30Rubbing於配向膜上製作出供液晶定向用之溝槽，使液晶整齊排列於上,下配向膜間。原理：利用配向布毛摩擦玻璃基板上方的PI膜，形成供液晶定向排列所需的預傾角。配向前PI膜回轉方向延伸張力磨擦熱配向中配向後Rubbing於配向膜上製作出供液晶定向用之溝槽，使液晶整31RubbingprocessRubbingprocess32LD/ULDUSCUSCTransferRubbingRubbingCCTTTCTCTCTFT在IR機構旋轉270度CF在IR機構旋轉270度TCIRSRTCTCRubbingProcessM190EN04LD/ULDUSCUSCTransferRubbingR33TFTABCDEFGHJTFTABCDEFGHJ34CF123456789CF12345678935配向方式配向方式:下列圖形的組立方式是由CF基板上升、原地翻轉然後與下方的TFT基板進行組合(↘:配向方向，+:組立對位符號)。TFT基板CF基板TFT基板CF基板CF基板由下往上翻轉組立CF基板由下往上翻轉組立TFT基板CF基板液晶扭轉方向配向方式配向方式:下列圖形的組立方式是由CF基板上升、36USC利用空氣抽排效果，乾式洗淨。USC利用空氣抽排效果，乾式洗淨。37RubbingRollerstatusRubbingRollerstatus38AfterRubbingcleanerCFInputTFTInputWatercleaningTreatmentareaNeutralareaBrushingareaShowerarea1AirKnifeareaConveyorIRareaCPOareaARUCoven(120度600sec)Showerarea2C.J.areaM.S.areaCoolingUSC此清洗步驟與Pre-PIcleaner差異在於Brusharea,Pre-PIcleaner有加Detergent而在此處則無,另一差異在於Pre-PIcleaner無M.S.area清洗步驟。AfterRubbingcleanerCFInputT39Mega-Sonic(超音波)洗淨TotalwettingMicro-bubblePartialwettingSolventdiffusingatinterfaceFloatingfreeM.S:particlesize~>1um如何產生超音波:超音波洗淨是利用人耳聽不到的聲音(即超音波熱能)，在液體裏以每秒數萬次反覆的振動中，所產生或消失極小的氣泡來達到洗淨的效果。純水流經振動子,產生百萬次/秒之週波。Cavitation(氣穴作用):液體經超音波震盪後，液體中的氣體等會變成微小氣泡,當氣泡被壓縮破壞時,會產生強力的衝擊波,直接衝擊particle,使particle離開基板表面。氣泡壓破時，局部產生極大的衝擊達數百氣壓，強力解離其附近的洗淨體表面污物（污物解體)，解離的污物受同樣的力，微細破裂,再沒液中安定分散。Mega-Sonic(超音波)洗淨Totalwetting40WhatisODF(Onedropfill)process?WhatisODF(Onedropfill)p41TFTTFTCFTFTSealdispenserLCdispenserASMUVexposureUVODFProcessTFTTFTCFTFTSealdispenserLCdi42Seal/Transferdispenser

Seal製程目的:將上下兩片玻璃基板區隔開,保護液晶不和外界水氣及雜質接觸,並防止液晶外流.Transfer製程目的:導通CF與TFT上之COM電極,以形成控制液晶分子驅動之電場銀膠塗佈框膠塗佈Seal/TransferdispenserSeal43TransferDispense由於TFTLCDcell上層基板為colorfilter，下層基板是TFT，外接之IC電極是架於TFT上。因此需藉由導通材（在此使用銀膠）導通上基板，才能使cell形成電容。其於Cell內相對位置如下圖。銀膠點的數量目的是要達到電器的均一性。隨著Panel基板越大，當有電壓訊號輸入，整片CF基板達到Common電壓的時間也越久（愈靠近銀點越快達到，愈遠離銀點越慢達到），因此我們必須均勻的把銀膠點分佈於Panel兩側，減短電壓輸入距離（時間），才能有好的均一性。液晶框膠銀膠外接IC電極TransferDispense由於TFTLCDc44TFTSealdispenser基板四邊周圍塗佈TFTSealdispenser基板四邊周圍塗佈45Transferdispenser點狀塗佈Transferdispenser點狀塗佈46檢查膠框(二檢一)檢查膠框(二檢一)47基板乾式洗淨基板乾式洗淨48LCdispenserLCdispenser49CF基板翻轉準備貼合CF基板翻轉準備貼合50AssemblyAssembly51Miss-AlignCheck(finealignmentmark)Arrayside(Gatemetal)CFside(BM)ForeignpatternForbiddenarea精度:8umMiss-AlignCheck(finealignmen52基板比對組合基板比對組合53UpperLoadingLowerLoadingVacuumPumpingRoughAlignFineAlignPressLowGlassRemoveChamberVentUpperGlassRemoveUVUnmatchcheckGlassUnloading貼合程序UpperLoadingLowGlassRemove貼54膠框紫外線照射硬化斷線檢查NG收納(全檢)框膠熱硬化重力mura檢查膠框紫外線照射硬化斷線檢查NG收納(全檢)框膠熱硬化重力mu55Cutprocess基板定位Cut吸盤吸取小panel翻轉檢查裂痕磨角磨邊Shower風刃部緩衝區Tapcleaner清洗panel及在回火檢燈測試Cutprocess基板定位Cut吸盤吸取小panel翻轉56Cut前定位Cut前定位57Cutting此機台為上下都有刀刃，一次切割完畢，此時TFT基版在上，CF基板在下，因為切割完TFT板較大，會有提取的問題。Cutting此機台為上下都有刀刃，一次切割完畢，此時TFT58吸盤將切割完成的小panel吸起吸盤將切割完成的小panel吸起59檢查裂痕以機器將切割有裂痕之panel抓出檢查裂痕以機器將切割有裂痕之panel抓出60Cellgrinding-Process製程目的:1.將切割裂片後的玻璃截面平坦化， 避免截面缺陷應力集中. 2.避免尖銳的截面傷害後製程 3.研磨掉shortringbar

磨斜邊磨導角Cellgrinding-Process製程目的:1.61磨角磨角62磨邊磨邊63TapcleanerTapcleaner64Panelcleanandanneal1)調整brush下壓量：brush下壓量不足影響基板清潔效果，下壓量過大則會造成基板表面損傷，並且加速brush損壞。2)調整brush平行度：brush水平度不良可能造成基板傳送時卡住，或者損傷基板表面，因此需控制上、下brush與基板均為平行。水平度與下壓量應於每次更換Brush時重新調整。製程要求:Panelcleanandanneal1)調整brus65Panelcleanandanneal3)IR加熱板溫度控制：由於CF側與TFT側的膨脹係數不同，升溫過快可能使玻璃破裂。另一方面，縮短升溫時間可降低能源成本，因此需控制升溫曲線於適當值。溫度sensor設置位置應盡量接近基板表面，以獲得實際溫度。4)Airknife與squeezeroller的距離：如果兩者距離太近，squeezeroller將被乾燥而影響其與基板表面的接觸。因此需調整airknife與squeezeroller的距離，並於squeezeroller上端以DIW潤濕。5)靜電氣之減少：使用brush清洗會產生高靜電量，因此溶解CO2於DIW中以降低純水比抵抗值，減少靜電氣產生。Airknife、coolingpart與outconveyer等部份使用ionizer減少靜電。

Panelcleanandanneal3)IR加熱板溫66MJCLEP-1620CT1:ShortingbartestMJCLEP-1620CT1:Shortingbart67LaserLaser68刷磨洗淨段二流體洗淨段高壓純水洗淨段AK風刀段PF洗淨機偏貼翻轉偏貼VCR讀取部貼附檢查部PolarizerLaminatorprocessPNL反轉部人眼檢查部雷射短路環切割機R(將shortring切除)雷射短路環切割機R-檢測部刷磨洗淨段二流體洗淨段高壓純水洗淨段AK風刀段PF洗淨機偏貼69Protectivefilm58μmTAC

80μmPVA

20μmTAC

80μmPSA

23~25μmReleasefilm

58μmTAC偏光板結構示意圖離型膜黏著層TAC層PVA層TAC層保護膜膠保護膜層解說圖形如下:貼覆Polarizer目的:偏光板是將一般不具偏極性的自然光產生偏極化，使進入LCDDisplay的光為偏極光。Protectivefilm58μmTAC

80μmPV70刷磨洗淨段panel經由這區域