CN114236889B - 一种lcd的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉涉及一种LCD的制备方法，其包括步骤玻璃投入、首次清洗、涂胶、曝光、显影、蚀刻、脱模、图形检测及修复、TIP工序、PI工序、定向、丝印、喷洒、组合、热压、切割、灌液、封口、末次清洗、电目检、贴片、包装。本发明能够有效解决现有的LCD在制备的过程中，因为制备工艺的不够完善，容易出现产品良率不高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种LCD的制备方法。
背景技术
LCD(Liquid Crystal Display的简称)液晶显示器。LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管)，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分普及。
现有的LCD在制备的过程中，因为制备工艺的不够完善，使得产品良率不高，容易出现黑白点及短断路问题。比如容易受到溶剂类的污染，如异丙醇、水、丙酮的污染，进而使产品出现黑白点的问题。再如因为显影液浓度、曝光光积量、前工序的清洗不够干净，导致显影效果不好，玻璃漂洗不够干净，最终出现短、断路现象，影响产品的良率。
发明内容
本发明的目的是提供是一种LCD的制备方法，有效解决现有的LCD在制备的过程中，因为制备工艺的不够完善，容易出现产品良率不高的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LCD的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)玻璃投入：选择符合拟制备产品要求的规格、型号的ITO玻璃；
步骤(2)首次清洗：用玻璃清洗液清洗ITO玻璃，去除ITO玻璃表面的杂质及油污，然后用风刀去除ITO表面的水后烘干；
步骤(3)涂胶：在经步骤(2)第一次清洗后的ITO玻璃的导电层面上均匀涂上一层光刻胶，然后对涂过光刻胶的ITO玻璃进行烘烤，烘烤温度 110℃，烘烤时间60s；
步骤(4)曝光：在经步骤(3)涂胶后的ITO玻璃上覆盖光刻掩膜版，然后置放在紫外灯下进行曝光；
步骤(5)显影：用显影液处理经过步骤(4)曝光后的ITO玻璃的导电层面表面，将其上经过步骤(4)UV光照曝光分解的光刻胶层除去，保留未曝光部分的光刻胶层，完成显影；然后经风刀风干后，将显影完成的ITO玻璃置于130℃的环境下烘烤90s，完成坚膜处理；
步骤(6)蚀刻：将经步骤(5)完成显影坚膜处理后的ITO玻璃，置入酸刻液中放置8-10分钟，蚀掉无光刻胶覆盖的ITO膜，得到所需要的ITO电极图形；然后通过风刀风干；
步骤(7)脱模：用高浓度的碱溶液作脱模液，将步骤(6)蚀刻后的ITO 玻璃置于脱模液中4-5min，将其上余下的光刻胶剥离掉，使ITO玻璃上形成与光刻掩膜版完全一致的ITO图形；然后用去离子水冲洗干净并用风刀风干；
步骤(8)图形检测及修复：对经步骤(7)脱模后的ITO玻璃表面形成的ITO图形，用电学原理进行短路测试；若存在短路缺陷，则通过激光把ITO 玻璃ITO图形短路位置的ITO层去除，打通短路部分，得到正确的ITO图形；
步骤(9)TOP工序：图形检测及修复后，在ITO玻璃上的导电层面，用凸版印刷机，印刷一层厚度1μm的二氧化硅层，厚度在1微米，并在300℃的温度下烘烤1h；
步骤(10)PI工序：在TOP工序后，用凸版印刷机，在二氧化硅层上再印刷一层聚酰亚胺层，厚度在0.6-0.8μm，并在260℃的温度下烘烤1h，作为取向层；
步骤(11)定向：用绒布类材料按照设定的方向高速摩擦PI工序印刷的聚酰亚胺层，形成细小的沟槽，完成定向；以使液晶分子将来能够沿着取向层的摩擦方向排列；
步骤(12)丝印：完成定向后，在两片ITO玻璃中的一片上通过丝网印刷印刷边框胶，另一片ITO玻璃上通过丝网印刷印刷银点胶；并在80℃的温度下烘烤1分钟，把边框胶和银点胶中的稀释剂烘干；
步骤(13)喷洒：在ITO玻璃印刷银点胶的那一面上喷盒粉；
步骤(14)组合：喷盒粉后，把两片ITO玻璃通过边框胶粘合起来；
步骤(15)热压：组合后，通过加热和加压的方法固化边框胶和银点胶，热压温度190℃，热压时间2h，热压压力为0.8-1.2kg/cm2；
步骤(16)切割：热压完，待冷却后，将ITO玻璃中的各个LCD单元切割出来，得到LCD单元；
步骤(17)灌液：将切割得到的各LCD单元放入灌晶机中，通过基座的固定将切割后的LCD单元固定住，再由下方灌晶槽内的海绵提供液晶；首先将密封箱抽真空，然后通过弹簧活动机构将海绵往上顶，再释放空气进入灌晶机中，此时LCD单元通过毛细现象将海绵中的液晶完全吸入LCD单元的空盒内，完成灌液晶；
灌液晶之前，先用去离子水清洗灌晶槽、海绵，然后再用120℃的温度烘干，再用纯丙酮溶液清洗灌晶槽、海绵；
步骤(18)封口：灌液晶后，在LCD单元开口处点上UV胶，然后通过 UV灯进行固化，完成封口；
步骤(19)末次清洗：封口后，用去离子水清洗干净后，在85℃的温度下烘烤1h，烘干；
步骤(20)电目检：末次清洗后，利用偏光板目检各LCD单元是否厚薄均匀，内部液晶散布是否均匀；利用液晶板上的PIN脚加以导电，观察LCD 点亮情况，判断LCD是否显示正常；
步骤(21)贴片：将偏光片贴在电目检合格的LCD单元的上下两面；
步骤(22)包装：将贴片后的LCD单元放在光台下，检查是否存在偏光片气泡、内污、帖歪情况。
为了提高玻璃清洗效果，同时不影响碱清洗难度，步骤(2)首次清洗时，玻璃清洗液通过将浓度5％-7％的氢氧化钠添加入去离子水中制备而成，其碱浓度为0.85-1.0mol/L。
为了使得显影更加完全，步骤(4)曝光时，曝光光积量70-90mj/cm2。
为了提高蚀刻效果，步骤(6)蚀刻时，酸刻液由硝酸、盐酸、水混合而成，其酸浓度6.0-6.5mol/L；硝酸、盐酸、水的体积比为1:10:10。
为了提高显影效果，使得显影充分完全，步骤(5)显影时，显影液的减浓度为0.2-0.3mol/L的氢氧化钠溶液。
为了提高脱模效果，使得脱模更加完全，步骤(7)脱模时，脱模液为碱浓度2.8-3.0mol/L的氢氧化钠溶液。
本发明的有益效果：在灌液时，用去离子水清洗后，提高烘干温度。将现有工艺中的烘干温度由100℃提高至120℃。灌注液晶制具(灌晶槽、海绵) 烘干温度120℃，灌注液晶制具使用水及丙酮清洗，丙酮溶于水，水沸点为 100℃，提高温度能让水及丙酮完全挥发干；同时能够完全烘干海绵；如果用 100℃的温度进行烘干，会出现无法完全烘干海绵的问题；海绵会一直残留一些水分，后续灌晶会进入LCD盒内，最终影响产品的良率。
LCD单元烘干时，也就是步骤(19)末次清洗时，考虑液晶的性能，温度不能过高，而选用的工艺中，LCD单元的烘干温度一直采用的是75℃，而喷粉含有异丙醇，异丙醇沸点82.3℃，原75℃度无法沸腾异丙醇，完成异丙醇的完全扩散。将LCD单元烘干温度提高至85℃，能够使得异丙醇扩散到整个盒内，不会出现集中在局部，有效避免黑点、白点的产生，进而提高产品的良率；
首次清洗时，玻璃清洗液碱浓度为0.85-1.0mol/L；现有的玻璃清洗液的碱浓度为0.65-0.75mol/L，提高减浓度，能够提高清洗效果。同时，此浓度又在能够很方便清洗干净的范围，能够达到提高清洗能力的同时，能够便于将碱冲洗干净的目的。
曝光时，原曝光光积量30-40mj/cm2，现在曝光光积量70-90mj/cm2，大大提高了曝光光积量，能够解决原曝光量不足，显影阶段可能出现显影不不完全的问题。
显影时，显影液为减浓度0.2-0.3mol/L的氢氧化钠溶液，将显影液的减浓度由0.16-0.17mol/L，提高至0.2-0.3mol/L，能够解决显影减浓度不足，会出现光刻胶无法溶解完全，导致该通过显影溶解的光刻胶会出现残留，最终导致显影后的图案出现微短路的问题，进而提高产品的良率。
以下将通过实施例，对本发明进行较为详细的说明。
具体实施方式
实施例，一种LCD的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)玻璃投入：选择符合拟制备产品要求的规格、型号的ITO玻璃；
步骤(2)首次清洗：用玻璃清洗液清洗ITO玻璃，去除ITO玻璃表面的杂质及油污，然后用风刀去除ITO表面的水后烘干；
玻璃清洗液通过将浓度5％-7％的氢氧化钠添加入去离子水中制备而成，其碱浓度为0.85-1.0mol/L；
步骤(3)涂胶：在经步骤(2)第一次清洗后的ITO玻璃的导电层面上均匀涂上一层光刻胶，然后对涂过光刻胶的ITO玻璃进行烘烤，烘烤温度 110℃，烘烤时间60s；
步骤(4)曝光：在经步骤(3)涂胶后的ITO玻璃上覆盖光刻掩膜版，然后置放在紫外灯下进行曝光；曝光光积量70-90mj/cm2；
步骤(5)显影：用显影液处理经过步骤(4)曝光后的ITO玻璃的导电层面表面，将其上经过步骤(4)UV光照曝光分解的光刻胶层除去，保留未曝光部分的光刻胶层，完成显影；然后经风刀风干后，将显影完成的ITO玻璃置于130℃的环境下烘烤90s，完成坚膜处理；显影液为减浓度0.2-0.3mol/L 的氢氧化钠溶液。
步骤(6)蚀刻：将经步骤(5)完成显影坚膜处理后的ITO玻璃，置入酸刻液中放置8-10分钟，蚀掉无光刻胶覆盖的ITO膜，得到所需要的ITO电极图形；然后通过风刀风干；
其中酸刻液由硝酸、盐酸、水混合而成，其酸浓度6.0-6.5mol/L；硝酸、盐酸、水的体积比为1:10:10；
步骤(7)脱模：用高浓度的碱溶液作脱模液，将步骤(6)蚀刻后的ITO 玻璃置于脱模液中4-5min，将其上余下的光刻胶剥离掉，使ITO玻璃上形成与光刻掩膜版完全一致的ITO图形；然后用去离子水冲洗干净并用风刀风干；
脱模液为碱浓度2.8-3.0mol/L的氢氧化钠溶液；
步骤(8)图形检测及修复：对经步骤(7)脱模后的ITO玻璃表面形成的ITO图形，用电学原理进行短路测试；若存在短路缺陷，则通过激光把ITO 玻璃ITO图形短路位置的ITO层去除，打通短路部分，得到正确的ITO图形；
步骤(9)TOP工序：图形检测及修复后，在ITO玻璃上的导电层面，用凸版印刷机，印刷一层厚度1μm的二氧化硅层，厚度在1微米，并在300℃的温度下烘烤1h；
步骤(10)PI工序：在TOP工序后，用凸版印刷机，在二氧化硅层上再印刷一层聚酰亚胺层，厚度在0.6-0.8μm，并在260℃的温度下烘烤1h，作为取向层；
步骤(11)定向：用绒布类材料按照设定的方向高速摩擦PI工序印刷的聚酰亚胺层，形成细小的沟槽，完成定向；以使液晶分子将来能够沿着取向层的摩擦方向排列；
步骤(12)丝印：完成定向后，在两片ITO玻璃中的一片上通过丝网印刷印刷边框胶，另一片ITO玻璃上通过丝网印刷印刷银点胶；并在80℃的温度下烘烤1分钟，把边框胶和银点胶中的稀释剂烘干；
步骤(13)喷洒：在ITO玻璃印刷银点胶的那一面上喷盒粉；
步骤(14)组合：喷盒粉后，把两片ITO玻璃通过边框胶粘合起来；
步骤(15)热压：组合后，通过加热和加压的方法固化边框胶和银点胶，热压温度190℃，热压时间2h，热压压力为0.8-1.2kg/cm2；
步骤(16)切割：热压完，待冷却后，将ITO玻璃中的各个LCD单元切割出来，得到LCD单元；
步骤(17)灌液：将切割得到的各LCD单元放入灌晶机中，通过基座的固定将切割后的LCD单元固定住，再由下方灌晶槽内的海绵提供液晶；首先将密封箱抽真空，然后通过弹簧活动机构将海绵往上顶，再释放空气进入灌晶机中，此时LCD单元通过毛细现象将海绵中的液晶完全吸入LCD单元的空盒内，完成灌液晶；
灌液晶之前，先用去离子水清洗灌晶槽、海绵，然后再用120℃的温度烘干，再用纯丙酮溶液清洗灌晶槽、海绵；
去离子水清洗后，提高烘干温度，能够完全烘干海绵；如果用100℃的温度进行烘干，烘干大量海绵时，无法完全烘干海绵；海绵会一直残留水分，后续灌晶会进入LCD盒内；
灌注液晶制具烘干温度120℃，LCD单元烘干温度85℃；灌注液晶制具使用水及丙酮清洗，丙酮溶于水，水沸点为100℃，提高温度能让水及丙酮完全挥发干；LCD单元由于前工序喷粉含有异丙醇，异丙醇沸点82.3℃；提高温度能让异丙醉完全挥发干；
步骤(18)封口：灌液晶后，在LCD单元开口处点上UV胶，然后通过UV 灯进行固化，完成封口；
步骤(19)末次清洗：封口后，用去离子水清洗干净后，在85℃的温度下烘烤1h，烘干；
步骤(20)电目检：末次清洗后，利用偏光板目检各LCD单元是否厚薄均匀，内部液晶散布是否均匀；利用液晶板上的PIN脚加以导电，观察LCD 点亮情况，判断LCD是否显示正常；
步骤(21)贴片：将偏光片贴在电目检合格的LCD单元的上下两面；
步骤(22)包装：将贴片后的LCD单元放在光台下，检查是否存在偏光片气泡、内污、帖歪情况。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
以上对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种LCD的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤(1)玻璃投入：选择符合拟制备产品要求的规格、型号的ITO玻璃；
步骤(2)首次清洗：用玻璃清洗液清洗ITO玻璃，去除ITO玻璃表面的杂质及油污，然后用风刀去除ITO表面的水后烘干；
步骤(3)涂胶：在经步骤(2)第一次清洗后的ITO玻璃的导电层面上均匀涂上一层光刻胶，然后对涂过光刻胶的ITO玻璃进行烘烤，烘烤温度110℃，烘烤时间60s；
步骤(4)曝光：在经步骤(3)涂胶后的ITO玻璃上覆盖光刻掩膜版，然后置放在紫外灯下进行曝光；
步骤(5)显影：用显影液处理经过步骤(4)曝光后的ITO玻璃的导电层面表面，将其上经过步骤(4)UV光照曝光分解的光刻胶层除去，保留未曝光部分的光刻胶层，完成显影；然后经风刀风干后，将显影完成的ITO玻璃置于130℃的环境下烘烤90s，完成坚膜处理；
步骤(6)蚀刻：将经步骤(5)完成显影坚膜处理后的ITO玻璃，置入酸刻液中放置8-10分钟，蚀掉无光刻胶覆盖的ITO膜，得到所需要的ITO电极图形；然后通过风刀风干；
步骤(7)脱模：用高浓度的碱溶液作脱模液，将步骤(6)蚀刻后的ITO玻璃置于脱模液中4-5min，将其上余下的光刻胶剥离掉，使ITO玻璃上形成与光刻掩膜版完全一致的ITO图形；然后用去离子水冲洗干净并用风刀风干；
步骤(8)图形检测及修复：对经步骤(7)脱模后的ITO玻璃表面形成的ITO图形，用电学原理进行短路测试；若存在短路缺陷，则通过激光把ITO玻璃ITO图形短路位置的ITO层去除，打通短路部分，得到正确的ITO图形；
步骤(9)TOP工序：图形检测及修复后，在ITO玻璃上的导电层面，用凸版印刷机，印刷一层厚度1μm的二氧化硅层，厚度在1微米，并在300℃的温度下烘烤1h；
步骤(10)PI工序：在TOP工序后，用凸版印刷机，在二氧化硅层上再印刷一层聚酰亚胺层，厚度在0.6-0.8μm，并在260℃的温度下烘烤1h，作为取向层；
步骤(11)定向：用绒布类材料按照设定的方向高速摩擦PI工序印刷的聚酰亚胺层，形成细小的沟槽，完成定向；以使液晶分子将来能够沿着取向层的摩擦方向排列；
步骤(12)丝印：完成定向后，在两片ITO玻璃中的一片上通过丝网印刷印刷边框胶，另一片ITO玻璃上通过丝网印刷印刷银点胶；并在80℃的温度下烘烤1分钟，把边框胶和银点胶中的稀释剂烘干；
步骤(13)喷洒：在ITO玻璃印刷银点胶的那一面上喷盒粉；
步骤(14)组合：喷盒粉后，把两片ITO玻璃通过边框胶粘合起来；
步骤(15)热压：组合后，通过加热和加压的方法固化边框胶和银点胶，热压温度190℃，热压时间2h，热压压力为0.8-1.2kg/cm2；
步骤(16)切割：热压完，待冷却后，将ITO玻璃中的各个LCD单元切割出来，得到LCD单元；
步骤(17)灌液：将切割得到的各LCD单元放入灌晶机中，通过基座的固定将切割后的LCD单元固定住，再由下方灌晶槽内的海绵提供液晶；首先将密封箱抽真空，然后通过弹簧活动机构将海绵往上顶，再释放空气进入灌晶机中，此时LCD单元通过毛细现象将海绵中的液晶完全吸入LCD单元的空盒内，完成灌液晶；
灌液晶之前，先用去离子水清洗灌晶槽、海绵，然后再用120℃的温度烘干，再用纯丙酮溶液清洗灌晶槽、海绵；
步骤(18)封口：灌液晶后，在LCD单元开口处点上UV胶，然后通过UV灯进行固化，完成封口；
步骤(19)末次清洗：封口后，用去离子水清洗干净后，在85℃的温度下烘烤1h，烘干；
步骤(20)电目检：末次清洗后，利用偏光板目检各LCD单元是否厚薄均匀，内部液晶散布是否均匀；利用液晶板上的PIN脚加以导电，观察LCD点亮情况，判断LCD是否显示正常；
步骤(21)贴片：将偏光片贴在电目检合格的LCD单元的上下两面；
步骤(22)包装：将贴片后的LCD单元放在光台下，检查是否存在偏光片气泡、内污、帖歪情况。
2.根据权利要求1所述的LCD的制备方法，其特征在于：步骤(2)首次清洗时，玻璃清洗液通过将浓度5％-7％的氢氧化钠添加入去离子水中制备而成，其碱浓度为0.85-1.0mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的LCD的制备方法，其特征在于：步骤(4)曝光时，曝光光积量70-90mj/cm2。
4.根据权利要求3所述的LCD的制备方法，其特征在于：步骤(6)蚀刻时，酸刻液由硝酸、盐酸、水混合而成，其酸浓度6.0-6.5mol/L；硝酸、盐酸、水的体积比为1:10:10。
5.根据权利要求4所述的LCD的制备方法，其特征在于：步骤(5)显影时，显影液为减浓度0.2-0.3mol/L的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求5所述的LCD的制备方法，其特征在于：步骤(7)脱模时，脱模液为碱浓度2.8-3.0mol/L的氢氧化钠溶液。
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