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平板显示行业浅谈

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发表于 2008-3-24 22:06:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
    平板显示,就目前来看,比较主流的有两个代表性产品:液晶电视(LCD)和等离子(PDP)电视。鄙人不慎于2005年涉入液晶显示行业,在此与各位分享下该行业的相关信息。
. P7 n3 A8 J* `. \, H: [    本文讲述对象为TFT-LCD(薄膜电晶体-液晶显示器)。将从TFT-LCD制程和相关材料来展现该行业与机械行业之间的密切联系。  ~6 _5 \. d- y: I, \% }
TFT-LCD制程可分为前段,中段和后段制程。前、中段制程主要目的为产出液晶显示面板,而后段制程产出背光并将面板与背光组成一个液晶显示模组。该模组再与塑胶机壳组装,既成了我们桌上的液晶显示器或者液晶电视了。/ I/ K! E0 M/ v, C) a: q
    从技术含量来说,前段的要求最高。设备投入极大,属于资金技术密集型产业。
! }" ~- X, O  s( J    下面几张图片是从网上截图下来的,大家可以看看TFT-LCD大致结构及相关制程。(图片来源:http://auo.com/auoDEV/content/technology/technology_tftprocess_photo_tc.htm)
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    上面几张图为TFT-LCD的一般构造,下面几张图可以大概了解TFT-LCD的一些制程。实际情况比这个要复杂。. Y$ A/ G* f- A, `# W1 D

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) V$ {: e1 ]7 g* [& J. }3 t    下面再来粗略讲述一下TFT-LCD一般制程。首先应该有两块玻璃基板,构成TFT-LCD的支撑件。上玻璃下表面做成彩色滤光片(Color Filter),下玻璃上表面制作薄膜晶体管(TFT),形成驱动电路。
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- W2 G, e' D; D1 G) ^- t    该工序需要机械手臂转运玻璃,需要曝光机,清洗机等设备。* [' e; a7 h& n* C2 p
    上下玻璃准备好之后,需要在上面制作液晶(LC,液态晶体)的配向膜,目的是让液晶有规律的排列。接下来就是在玻璃上涂胶,并滴入液晶和支撑粒子,最后将上下玻璃精确定位后压合。组立成一个大片的面板,最后切割成设计时的尺寸大小的半成品。再贴上上下偏光片后就成了一个cell了。以上所用设备为清洁机,切割机等。3 b0 p/ Z4 c$ k$ R
    至此就完成了前段和中段制程。整个过程操作员无需与产品接触。7 P$ n( s/ l" a+ F" x! w1 k
    前段成品经过流水线到后段,才开始跟人接触了。第一站是清洁。无尘布蘸酒精擦拭后放入电浆清洗机台内清洁。第二站是COG(Chip On Glass),将IC 压接到玻璃上。COG设备在后段中是最贵的设备,技术含量较高。有了解的同志欢迎分享。该设备输入端是清洁好的CELL及盒装的IC,通过吸嘴将两者转运到压头部位,然后压合好输出。整个过程完全由机台自动完成。操作者可以根据不同的产品型号调节相应的参数来实现一机多能。接下来的工序有在线检测,FPCGlass压合,FPCPCB压合,自动点silicon胶和UV胶,基本上一人一机,每个人一天得完成1000多片的任务~/ O* D0 c; X5 m* B; a# r
    到此,一个面板半成品就完成了,这个部件占整个模组成本的70%左右。接下来的工作相对简单。完全依靠人力来完成,将光学膜片,塑胶件钣金件和灯源组成背光模组,再与面板半成品组成一个液晶显示模组。
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    现在回过头看各个工序的机台。IC压合后检测的显微镜,FPC热压机,自动点胶机,烘干机等。相信社区应该有不少同志设计这些吧~~~还有一个在线高温老化测试炉,一般都是60℃两小时。由于很少下产线,所以对机台的了解不是很多,只知道用途而已~~~欢迎相关的工程师进行补充。# A3 F. c' }) N% s7 \- O* R- _
接下来将在材料面和大家分享下相关的信息。$ {% Q% r8 ?5 X8 }7 A3 {4 m
    液晶显示模组从大的方面来分,由两大部分组成:玻璃面板和背光。后者的存在是因为液晶面板并非为主动发光器件。玻璃面板又可分为上下偏光片,上下玻璃,液晶,ITO线路,间隙粒子,配向膜,封胶等。外围的包括FPC(柔性电路板),IC(集成电路),ACF(用来压合ICFPC的材料)PCB(印刷电路板).制作FPC的设备估计都是利用化学方法来实现,IC属于半导体产业,咱不了解,太深了~~ACF据我所知都是日立的,东西很小,技术含量却很高。PCB估计和FPC工艺差不多,如果要在上面贴装原件的话,就必须用到SMT设备了。社区也有大侠干这一行~~~再来说说背光原件,塑胶件,钣金件肯定离不了模具,不过钣金件相对简单,没有特殊的成型;塑胶件可就有点难度了,胶框作为整个显示模组的支撑部件,外形相对复杂,壁厚从0.4mm1.2mm不等~~~材质一般为PC。还有导光板,目的是把点光源或线光源变成面光源,材质为PMMA(有机玻璃),剩下的就是光学膜片,胶带和光源了。光学膜片和胶带涉及到模切机,不过没见过。灯源有CCFL(冷阴极管)LED(发光二极体),后者技术含量较高,在此不多述,属于环保节能产品~~~如果用LED作为灯源,也必须用到SMT设备将LED贴装到PCB上。说白了,如果有机会将这些东西像小时候拆收音机那样拆光了,也不过如此~~~
4 P. i, @- o/ Q* Z3 R1 h    最后再与大家分享一下离线设备。比如尺寸检测,光学检测,可靠性测试。
- }8 J2 a$ M5 d: I1 Y0 b7 T" O尺寸检测设备即三坐标测量仪,原材料和成品都要测尺寸。光学检测也一样,IQC监测来料是否异常,而OQC检测成品是否能符合规格以判定出货。可靠性测试即模拟客户使用环境,在老化炉里对温湿度进行调节,以检验产品是否合格。还有就是模拟跌落或震动进行测试,比如将一箱包装好的成品从1M的高度落下,看是否出现损坏。这是一种比较负责任的做法,否则产品在运输过程中被破坏,损失可就大了~~~
; B' q( z2 ?7 z3 \+ k    以上,为本人在所在行业的一点点总结,还望各位大侠进行补充。: Q0 f% M; v/ a! |  L0 d; |
    结语:就目前来看,平板显示行业条件正在成熟阶段,国家也开始大力发展该产业,各地都在酝酿或者已经在建设面板厂了.关键还是技术和设备,人力大部分还是引进台湾的或者韩国的,国内面板从业人员相对较少。毕竟还是新兴产业。至于设备,主要还是依靠引进,特别是前段设备,后段设备基本可以实现国产化,这些任务落在我们这一代人身上。还有一个需要努力的地方就是原材料,比如CF,比如光学膜片,比如LED。由此可以看出,大力发展平板显示产业,将要带动整个产业链的发展!
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[ 本帖最后由 深南大道 于 2008-3-24 22:50 编辑 ]

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发表于 2008-3-25 21:58:50 | 显示全部楼层
,最近也进入这个行业,下个月要去绵阳,做设备安装。  N* |% ~  |& K( T
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 楼主| 发表于 2008-4-27 16:58:27 | 显示全部楼层

平板显示行业(LCD)相关设备

下图均为LCD行业相关设备,国产大多数设备属于后段模组厂的,以半自动和手动居多
, k& F& M0 Z$ `9 N  {( i# i! p4 N* U前段玻璃的设备相对较少,基本上被日本供应商把持。而后段设备大部分产地与华南,特别是深圳这边。+ g% ]' Z. u$ S0 _& A: r6 x; y
平板显示行业设备一览) e. z; w" B$ d: ^9 a, R

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UV固化机,适合于一切光敏感材料的固化\烘干工艺。
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全自动COG邦定设备,双主压头设计,用于LCM生产中的COG邦定工序。采用工控机作为控制核心,触摸屏作为人机交互界面,通过机器视觉系统实现PANEL和IC的精确对位。
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3 @& O0 M, e4 y- C# I; xTFT切割机:多种对位方式选择功能:设有机器视觉自动对位和人工自动对位方式。切割方式:工作台进行90度摆动,并作Y向位置移动;切割头作X向往返运动,实现高精度切割间距的进给。. V% x( m, F& T/ }" W9 R
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风淋室,除尘净化装置,工作人员穿戴好无尘服后进入此空间吹风后再进入TFT制造车间,保证洁净度。2 _( P$ b/ [' t. P8 L
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偏光片贴合机,将偏光片贴附在TFT玻璃上。对位精度0.2mm内。8 L7 e( C$ O' [7 x9 d' {6 V  {9 x

$ L5 O- k2 W) x9 \! uFPC压合机,将FPC压合在PCB或者TFT上,采用ACF作为连接介质。精度0.10mm内。人工对位。
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$ U7 s) d# t# u8 t( s以上设备大多属于半自动对位技术,在人力成本不断升高的现状下,努力提高自动化水平是当务之急。
; ^, {0 t1 C: W2 G另外,前段设备基本上还是被日商把持,国内在这方面的产品还没露出头角,希望能够看到一些亮点。: N2 B! g1 ?- t
再者,以上设备基本上都属于光机电一体化的集合品,这就需要设计者能够掌握充分的相关知识才能设计出合理的机器。4 K8 X5 z5 @# ]% a( w
以上图片均来自互联网。本文希望能够达到抛砖引玉的效果,欢迎各位大侠接招拍砖,交流共享行业信息。
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[ 本帖最后由 深南大道 于 2008-4-27 17:27 编辑 ]

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发表于 2008-8-15 14:45:30 | 显示全部楼层
原来深南兄是做这行的,平板这一块,台湾,日本企业应该比较牛吧,光机电现在是风生水起,但国内自主研发,资金技术比较牛的还很少,有也是国外留学回来做其中某个环节的,系统性的整机即便能做,部件国产化比率也很低.; Y( ^& W% E6 A" Z
恩,对楼主的相关帖子表示关注,
3 f0 O: L* V. m/ w- @我看好你呦~~
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发表于 2008-12-11 09:19:37 | 显示全部楼层
感谢老友了,这个行业是真的不错,不过还没有涉足过,先学习下,以后肯定会碰到的
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发表于 2008-12-12 16:39:08 | 显示全部楼层
平板玻璃的话,好像三星和旭硝子做的比较好吧。$ A. X0 i. m0 F  g
在CRT时代,美国康宁做的不错,不知道他们的液晶玻璃做的怎样
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 楼主| 发表于 2009-5-26 19:50:13 | 显示全部楼层
6# 李振龙
$ }8 [7 T& k9 |! L7 o/ `4 D我们买的玻璃大部分也是康宁的啊
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发表于 2009-6-7 22:49:20 | 显示全部楼层
我们公司做后段设备     今天看到楼主的介绍  深有体会
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发表于 2010-9-15 17:52:24 | 显示全部楼层
我还没有涉足这个行业,要先学习下。
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发表于 2011-1-26 21:54:48 | 显示全部楼层
学习,刚刚要去奇美,谢谢楼主的经验
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