液晶電視面板製造流程

液晶電視面板屬於TFT-LCD眾多產品應用其中之一，簡單的說TFT-LCD面板 的基本結構為兩片玻璃基板中間夾住一層液晶。前端LCD面板貼上彩色濾光片﹐

後端TFT面板上製作薄膜電晶體(TFT) 。當施電壓於電晶體時﹐液晶轉向﹐光線穿 過液晶後在前端面板上產生一個畫素。背光模組位於TFT-Array面板之後負責提供 光源。彩色濾光片給予每一個畫素特定的顏色。結合每一個不同顏色的畫素所呈 現出的就是面板前端的影像。如圖2-2所示

圖 2-2 TFT-LCD 構造剖面圖

TFT-LCD之製造程序，可分為四大製程，分別為陣列(Array)製程、彩色濾光 片(CF)製程、面板組裝(Cell)製程及模組組裝(Module)製程。

2.2.1 TFT-LCD 陣列製程 (Array)

前段的Array製程與半導體製程相似，但不同的是將薄膜電晶體製作於玻璃 上，而非矽晶圓上。Array製程需要經過鍍膜(Thin-film)、黃光(Photo)、蝕刻(Etching)、

去光阻(Strip)等步驟反覆進行，以下依序介紹TFT array各製程的內容。Array製程簡 圖如圖2-3所示。

(1) 成膜工程：首先以PECVD於玻璃基板上沈積非晶矽薄膜、保護膜及半導 體層，再以Sputter設備以離子對濺射物體的晶擊，把靶材物體濺射飛散出 來，而附著於目標基板上形成膜。

(2) 黃光工程：分為光阻塗佈(coating)、曝光(exposure)及顯影(development)三 步驟。首先清洗含透明電極的玻璃基板，並在基板上拓展光阻劑

(photo-resister)，再進行塗佈。塗佈後利用光罩將電路圖案轉移到基板表

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面光阻上的步驟稱為「曝光」，最後再以「顯影」方式，讓光阻層定型， 生產(flow line)，其製造流程主要可分為黑色矩陣製程(black matrix process)、RGB製 程(RGB process)、研磨、ITO導電膜濺鍍(ITO sputtering)、廣視角製程、黃光間隙球 製程及最終檢測(final test)等步驟，以下分述其製程，CF製程簡圖如圖2-3所示。

(1) 黑色矩陣製程：將鉻以真空濺鍍的方式鍍在無鹼玻璃上可得到所謂的鉻 玻璃。鉻玻璃經過黃光、蝕刻等製程可得到鉻圖案(Cr pattern)，即所謂的 黑色矩陣。

隙球用以維持Array 與 CF 基板之間有固定的間隙。

(7) 最終檢測：最後的外觀及厚度等品管檢驗。

圖 2-3 Array & CF 製程簡圖

2.2.3 TFT-LCD 面板組裝製程 (Cell)

Cell製程，是以前段TFT Array的玻璃為基板，與彩色濾光片的玻璃基板結合，

並在兩片玻璃基板間滴上液晶後貼合， 再將大片玻璃切割成面板。以下依序對各 製程做細部說明，Cell製程簡圖如圖2-4所示。

(1) 配向膜印刷：塗佈時要注意維持膜厚度的均勻與控制預傾角度等特性，

使液晶分子在未加電場下能夠精準的定位。

(2) 配向處理：藉由捲在金屬滾軸的布刷磨(rubbing)配向膜表面，使液晶分子 能朝一定方向對齊的方法。

(3) 框膠塗佈及點銀膠：基本上會在CF基板上塗框膠(使TFT/CF黏著，並使液 晶置放其中)與銀膠(通導CF與TFT)。在CF上框膠之前，會使用加熱板預 熱框膠，目的是使基板上之溶劑蒸乾。

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(4) 滴下式液晶注入(One Drop Filling, ODF)：此步驟進行灌液晶的動作，利用 控制液晶站立角度來得到該有的灰階亮度。

(5) 面板組立：主將已對位組合完成之基板給予溫度及壓力,讓基板間之框膠 能密著熱固化並維持一定之均勻間隙。

(6) 面板切割：使玻璃基板分斷成所需之各尺寸大小。

(7) 面板磨邊：由於面板切割後會殘留應力及不平整表面，利用磨邊的方式 將面板邊緣修整。

(8) 偏光片貼附：於基板的上下兩面貼附偏光片，利用偏光片控制光通過的 角度。

(9) 面板檢查：最後經過電性檢測及各項內外部檢查。

圖 2-4 Cell 製程簡圖

2.2.4 TFT-LCD 模組組裝製程 (Module)

後段模組組裝製程, 是將Cell貼合並切割後的面板玻璃, 與其他元件如背光 板、電路、外框等多種零組件組裝的生產作業。主要有驅動IC壓合(driver IC

bonding)、可繞式印刷電路壓合(printed circuit bonding, PCB bonding)、封膠

(dispensing)、模組組裝(module assembly)、模組檢測(module test)等工作，製程步驟 說明如下，Module製程簡圖如圖2-5所示。

(1) 驅動IC壓合：目前將驅動IC連接於面板上的方法以TAB(tape automated bonding)及COG(chip on glass)兩者為主流。TAB為先把IC焊接於可繞式印 刷電路上，再將FPC壓合於玻璃基板上；而COG則為將IC直接構裝在玻璃 基板上，再使用異方性導電膠作為聯繫兩者電路的方式。

(2) 可繞式印刷電路壓合：與驅動IC壓合作業類似，差異僅在於壓合參數條 件的設定及所使用異方性導電膠的特性不同。

(3) 封膠：面板上裸露線路的區域進行保護膠的塗佈，以防止線路氧化所造 成的品質損壞。

(4) 模組組裝：將背光模組及鐵框等零組件進行組裝工程，完成產品的外觀。

(5) 模組檢測：將產品做最終的檢驗及外觀的檢查，並對產品做分級工作。

圖 2-5 Module 製程簡圖

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2.2.5 液晶電視面板製造流程現行問題

現行液晶電視面板產業生產的方式皆為 LCD(Array, CF, Cell)採行推式生產 (make to stock)方式，而 LCM(Module)採用接單式生產(make to order)，生產方式簡圖 如圖 2-6 所示。由於前後段製程採行方式不同，故會在 Cell 製程之後，Module 製 程之前建立大量的半成品庫存；在 Module 製程後也會因客戶需求考量建立庫存。

圖 2-6 現行生產方式簡圖

雖然在 Cell 及 Module 製程後皆建有庫存，但仍常常發生客戶需求的產品缺貨 的情形發生；在旺季來臨時，卻也常不見庫存量有所消減；公司積壓大量現金於 庫存，深受跌價損失之苦。