液晶顯示器用之配向布品質檢測技術(上)：材料世界網

由於配向布的品質優良與否決定液晶顯示器面板之品質，所以配向布品質檢測技術對於面板製程極為重要。本文介紹現今液晶顯示器發展趨勢、配向技術發展現況、配向布材料及其配向布之結構、材質、商用規格，以及未來發展趨勢等，另再詳述配向布之品質檢測技術。在配向布之品質檢測技術中，介紹日本東北大學足立幸志教授所開發之摩擦震動系統及水滴觀測系統，摩擦震動系統可量測配向布之剛性、均一度及毛向；水滴觀測系統可觀測配向膜之表面水滴總凝結數，再利用隨配向膜之摩擦強度的增加，伴隨水滴總凝結數的增加之關係，最終再與面板亮度做呼應，期能提供面板廠另一個檢測技術之參考。

液晶顯示器之發展趨勢
全球面板廠目前集中於亞洲，而其主要生產國家為日本、韓國、台灣及中國大陸等四國，其中以日本的技術為最領先，預計將在2009 年開始年量產10 代線，而緊追在後的韓國預計於2011 年量產11 代線；在產能方面，目前為止韓國仍為全球第一，台灣為全球第二；但若以技術能力而言，日本與韓國相對領先，台灣技術稍許落後，而中國大陸不管在技術或產能皆嚴重落後（表一）。

國內的面板廠有友達、奇美、華映、彩晶、廣輝、群創等廠商投入生產；其中友達、奇美、華映、廣輝均有投入6 代線的生產， 2009 年台灣面板即將量產的產線有友達的雙子線及群創的2 條6 代線，而奇美之8.5 代線預計延至2010 年量產（表二）；相較於韓國在2009 年啟動的量產產線就達到3 條，台灣面板產能將逐漸被拉開，韓國在產能上將持續稱王，雖然產能在未來並非面板競爭之主要項目，但是仍能展示公司於成本的競爭力。

中國大陸面板廠除面臨財務問題外，普遍面臨技術能力不足之問題，目前大多以生產監視器(Monitor)面板為主，仍無法跨入筆電(NB)面板領域，目前切入廠商只有龍騰，且產線逐漸往上移動；中國大陸在2009 年即將量產的面板廠主要為深超光電的5 代線，及京東方與天馬微電子各1 條之4.5 代線（表二），所以面板生產基板尺寸仍落後許多，至於6 代線量產時程將延到2010 年才由京東方量產。截至目前為止，中國大陸只有3 條5 代線，所以對於全球面板產業的影響力仍有限……詳細全文請見原文

表二、2009 年台灣及中國大陸面板量產線規劃

※本表為部分節錄資料，完整內容請見原文

配向技術之發展現況
配向技術在液晶顯示器製程中又稱為定向處理製程，為TFT-LCD 關鍵面板製造流程的關鍵（圖二），此製程扮演誘導液晶分子產生規則性排列的功能，攸關其後液晶面板之品質好壞，所以非常重要。

為了更明瞭配向製程的重要性，以下簡述顯示器之作用原理，液晶是一種具有異方向性物理性質的分子，物理特性如誘電率、彈性係數及折射率等都是由其分子平均方向來決定，配向膜在液晶顯示器中主要功能就是提供液晶分子方向性，使液晶能順著同一個方向排列，並形成預傾角。圖三為LCD 的橫截面，可知配向膜的位置是在液晶盒內上下兩透明電極之上。當光從背光源經過一偏極板進入液晶盒後，其偏極態只會存在某一方向，若液晶處在關(OFF)的狀態（未通電壓）時，液晶分子將會受到配向膜的影響而沿著配向的方向排列，由於上下兩配向膜的方向互相垂直，光會隨著液晶分子旋轉而改變其偏極態，在遇到第二片偏極板（與第一片偏極板垂直）時將順利通過，形成外界所看到亮的現象；若液晶處在開(ON)的狀態（通電壓），液晶分子將受電場影響而沿電場方向排列，光在通過液晶盒後，其偏極態將不會改變，因此遇到第二片偏極板（與第一片偏極板垂直）時將被阻擋，則外界會看到暗的現象。由以上所述可知，若液晶顯示器之配向膜沒有經過定向處理過程，液晶在關(OFF)的狀態時將不會有方向性的排列，則LCD 將失去其光電特性。

目前業界使用之定向處理技術（表四）包含機械摩擦定向(Rubbing)、光配向法及離子束配向技術等；雖然機械定向刷摩配向會有異物伴隨著污染及靜電的產生，但相較於光配向或離子配向技術，其擁有較成熟的技術、較高產能及低成本等優勢，加上隨著水平配向(In-plane Switch)技術實用化，至今機械定向刷摩配向技術仍為液晶顯示器之配向技術主流。

關於機械定向刷摩配向技術製程較詳細的說明，為先使用貼附配向布用之雙面膠材料（圖四），其結構包含一基層體、兩面黏著劑（一面為強黏著劑；一面為弱黏著劑）及兩面剝離紙，首先將其雙面膠之剝離紙4 撕下後，利用弱黏著劑面之黏著性，以緩慢滾輪速度將其黏著固定於輥輪(Roller)上（圖五），再撕下剝離紙5；接著再利用強黏著劑之黏著性……詳細全文請見原文

圖四、雙面膠結構示意