无源LCD液晶面板制造新工艺探究

毕鹏飞 胡龙

摘要：本文首先详细分析无源LCD液晶面板制造技术特点，并且结合无源LCD液晶面板电路设计特点，进一步总结出无源LCD液晶面板制造新工艺研究。

关键词：无源LCD液晶面板;经济成本;设计特点;工艺原理

無源LCD液晶面板以及触摸屏制造和生产环节上，一般需要使用湿法刻蚀等技术方式制作ITO电极图形，并且系统生产过程中还需要使用光刻胶物质、刻蚀液物质以及脱膜液物质等对自然环境污染的材料，并且保证所产生的污染物质经过环保处理之后才能排放。

一、无源LCD液晶面板制造技术特点

（一）经济成本

在传统无源LCD液晶面板制造过程中，光刻技术需要经过模板开展系统制作、涂光刻胶、前烘、曝光、显影、坚膜、脱膜等相关操作流程，所以以上使用过程需要消耗大量的掩膜板生产和系统制造经济费用，并且无源LCD液晶面板生产时需要进行结构前烘、坚膜、脱膜、刻蚀等方面，致使该系统电力消耗所产生的支出费用与生产环节上需要消耗的化学物品等都相对较大，其中以上消耗材料的价值极高比如：光刻胶、刻蚀液、脱膜液等，所以一旦生产技术和操作不合理则会造成大面积浪费，并且以上材料与化学物质自身存在着一定程度的腐蚀性，会对自然环境和生产区域造成危害，为此设备生产时系统自身需要具有系统性的环保制度和设备，致使其能够达到相应的环保排放标准，加上在各个生产环节上需要搭配专业技术人员，导致人力、物力以及财力占据无源 LCD 面板生产成本的 50%左右[1]。

（二）产生质量

无源LCD液晶面板制造和生产过程中，由于系统曝光时间并不充分，所产生的化学反应同样不能保证全面性，导致液晶面板显影时所受到光线部分溶解并不彻底，极易保留底膜结构。同时，液晶面板如果长时间曝光，则不该曝光区域边缘同样被微弱感光影响，而刻蚀之后所形成的图形边缘界线十分模糊，其结构线条所产生的形变问题十分严重。

现阶段无源LCD液晶面板外部涂层厚度无法达到均匀性，其结构表面同样产生了条纹、孔洞以及凸起等相关问题和缺陷，加上现阶段经过涂光刻胶操作的玻璃材质如果放置时间过长，则会造成胶膜失去应有的效果，无法开展后续生产操作。而现阶段大多数液晶面板烘烤时间如果不足，那么胶膜内溶试剂则不能充分发挥，导致后续设备显影区域的胶膜被不断溶解。

刻蚀和腐蚀问题的产生主要由于生产环节涂胶之前，玻璃材料表面清洁水平不到位等问题，进而产生大量的污物、油垢、浊颗粒等相关物质，最终造成无源LCD液晶面板所使用的光刻胶与ITO物质黏贴不佳，最终引起毛刺或者局部腐蚀等相关问题，加上现阶段液晶面板光刻底版技术明显不高，其图形边缘极易产生毛刺等相关问题和不足，此时如果所使用的光刻胶自身并不具备较高的过滤性，进而产生颗粒状物质，进而造成局部粘附性不高，此时如果进行刻蚀操作，则会造成严重的钻蚀不足，致使显影后在胶膜上产生溶坑或在图形边缘引起钻溶。

二、无源LCD液晶面板电路设计特点

无源LCD液晶面板电路设计和方案规划过程中，其显示区域主要通过JLOOP系统端子相互连接，从而形成4-20mA的信号运转回路，其中液晶面板电路设计上需要搭配相应的可调节精细稳压设备，在充分吸收电流之后，其系统输出电压需要使用外部辅助电阻有效控制，其中充分考虑控制模块压降和标准工作电压需求，串联需要选取回路信号的取样电阻，进而针对液晶面板不同显示量程信号进行调节[2]。

型号为ICL7660的操作系统在实施过程中，主要以CMOS技术工艺作为基础条件，从而制作成高效率、小功率的低压直流电源转变设备，该设备在实际运转过程中不仅将电源有效转化为对称输出的双方向电源运转模式，一定程度上还能够完成单倍压和多倍压等方面的全面输出。

ICL7106系统设备主要用于驱动LCD双向积分模拟转化设备，所以该设备使用时所产生的功能消耗极低，所以可以使用电池系统提供基础的电力供应，其中由于设备内部结构中电路芯片具备时钟电路，所以外接阻容元件能够成为两个级别反相RC振荡器，致使设备电路内部具有标准变压，保证各个环节之间具有典型数值的电压源头，同时考虑到设备运行温度的稳定性和安全性，需要在电路外部外接具有高精准性的LM385-1.2V设备，随后在由分压设备传输至ICL7106基础准确输出平台上。

在系统内部结构中，液晶面板电路Ws电位器主要作用保证结构板显示水平，而ICL7106设备参数输出特点致使其结构上的IN+和IN-能够在标准范围内接受差分电压，除此之外，由于无源LCD液晶面板在内部结构电路设计时，其结构相对比较简单并且具有实用性，其中液晶面板结构表面贴封装的元件做成小型液晶显示模块，可直接嵌入到现场仪表的表头，所以被广泛地应用在各个生产范围中。

三、无源LCD液晶面板制造新工艺研究

无源LCD液晶面板制造新工艺实施工程中，为了进一步提升无源LCD液晶面板制造工艺技术水平，技术人员还需要详细分析了传统湿法刻蚀工艺应用现状，以及在无源LCD液晶面板制造过程中可能存在的问题和不足，进而针对ITO玻璃以及电路结构图形特点之后，使用相对比较成熟的激光施工技术，进一步用在技术电极图形，而经过技术尝试和操作之后最终取得了较好的效果和质量水平[3]。

（一）新工艺原理

无源LCD液晶面板制造全新技术工艺中，激光刻蚀技术主要利用激光直接在透明基础液晶面板上针对薄膜进行刻蚀操作，并且充分利用激光操作投入玻璃结构，其中激光技术实施环节上直接作用于ITO薄膜表面，进而产生温升、熔化问题和现状。同时利用计算机系统和设备有效控制激光光束进行移动操作，最终制作出所需要的图形。

（二）设计方案

无源LCD液晶面板进行方案设计时，通常需要使用AUTOCAD系统软件LCD面板电路结构，而经过方案设计之后的LCD液晶面板设计文件需要经过系统转化，才能被激光标识设备所识别，并且进行系统化的使用。除此之外，为了保证系统运行质量和层次，则需要将液晶面板设计.dwg格式文件有效转化为.plt文件格式，才能被系统有效识别，经过系统长时间运转和试验最终得出相关结论：.dwg格式转化为.plt格式等技术方式更加方便、合理。

（三）实验成果

调节设置打标机的功率、电流、扫描间距等参数，得到了与设计图形完全一致的 ITO 电极图形[4]。

（四）新工艺技术对比

1.优势

使用全新技术工艺可以最大程度保证ITO液晶面板外部线条边缘的光滑性，并且在实际使用过程中，有效防止无毛刺、无变形等缺陷和问题的产生，为此该技术所生产的成品率极高，为此实际加工过程中使用该技术，可以无需对ITO玻璃材质进行全面且细致的清洗就可以开展后续操作，同时，该技术实施时无需投入高精准程度的曝光设备和高质量水平的辊涂设备，从而有效防止大量化学药品和试剂的基础消耗，从根本上减少了高成本材料，进一步减少了对水资源的基础污染。同时，无源LCD液晶面板制造新工艺无需生产和制造掩膜板，进而不断降低和减少设备生产高净化、恒温恒湿的生产环境和制造面积，从而减少具体生产流程与实际步骤，为此不断缩小了整个产品生产之间。

2.缺点

现阶段该技术投入生产环节上所产生的效率明显不高，加上该技术主要通过激光扫描方式实现电力设计以及内部生产，所以系统扫描数据间距需要根据无源LCD液晶面板生产精准程度完成整个电极图形。

（五）改进策略

在液晶面板生产环节上，使用普通激光打标设备工作结构幅面100×100mm，但是无源LCD液晶面板尺寸则相对比较复杂，所以远远比现有的打标工作幅面大，所以需要不断增加打标机具体工作幅面，为此设备实施过程中需要在现有的YAG激光打标机基础条件上增加移动操作环境和平台，进一步完成液晶面板大幅面 ITO膜刻蚀。比如：我国电视生产环节上，需要针对传统生产技术和全新生产技术相互对比，最终得出相关结论：使用全新生产技术能够有效降低 3D 串扰，优化 3D 效果。

结束语：

由此可见，随着无源LCD液晶面板的广泛应用，以及液晶版面生产技术不断进步和发展，其中无论是ITO导电玻璃材质加工，还是PET底板结构化上的生产模式，越來越受到社会大众的关注和重视。为此技术人员需要引进全新生产技术，才能从根本上保证无源LCD液晶面板生产质量。

参考文献

[1]白岚， 贺文智， 李光明，等. 废LCD面板有机材料资源化及无害化研究进展[J]. 环境科学与技术， v.36（S1）：254-257.

[2]孙彦水， 王朝祥. 回顾与展望——无源液晶显示面板市场状况分析[J]. 现代显示， 2013， 24（3）：49-54.

[3]编辑部. LCD电视/OLED电视 QLED电视/激光电视 影音百科之影音基础知识普及之五[J]. 家庭影院技术， 2019， No.260（09）：84-87.

[4]汪栋， 袁剑峰， 吴洪江，等. 高世代线TFT-LCD面板对盒精度的提升[J]. 液晶与显示， 2019， 34（002）：136-145.