首先我們來做一道有年代感的物理題，「常用的 CRT （陰極射線管 Cathode Ray Tube）顯示器 ，是利用電子槍發(fā)射電子，去轟擊屏幕的熒光層，從而顯示出圖像來的?！鼓敲?，請(qǐng)問電流的方向是什么？

       答案是：屏幕到電子槍的方向。因?yàn)殡娮拥姆较蚺c電流方向相反。

       唔，這道題真不是要考大家初中物理知識(shí)，只是想告訴年輕的小可愛們，我小時(shí)候用的顯示器，這前世今生的變化是如何的巨大！順便說明知識(shí)它就算進(jìn)了腦子，還會(huì)用進(jìn)廢退的...這真是初中物理題...

       在我上小學(xué)的時(shí)候，家用的電視、電腦顯示器都有這種厚重的屁股墩，當(dāng)然，中間也有過背投電視、等離子電視的階段。不過一直笑到現(xiàn)在的就是液晶屏了，由于成本大大降低，逐漸成了市面上最靚麗的仔，被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備，大大的縮小了屏幕的體積，使得筆記本、pad、手機(jī)成為日常更可攜帶（同時(shí)也使得工作無限侵占生活…嘆氣）。

液晶屏構(gòu)造

       LCD 是 liquid crystal display 液晶顯示屏的簡(jiǎn)稱，現(xiàn)在主流的是 TFT-LCD （薄膜晶體管-液晶顯示屏）技術(shù)?？聪聢D的拆解，液晶屏包括要有背光源、偏振片，最重要的是兩片平行的玻璃基板中放置液晶，下基板上再設(shè)置 TFT 薄膜晶體管（你理解成排布有許多電路就行啦），上基板設(shè)置 CF 彩色濾光片（有 RGB 的紅綠藍(lán)三色光阻）。

顯色原理

       因?yàn)?CF 彩色濾光片上印刷有 RGB 三種顏色的色塊，那等到屏幕背光源的光線穿過時(shí)，來~我們對(duì)照上圖看個(gè)順序：光線先是穿過透明的 TFT 薄膜晶體管基板，再透過液晶分子，然后再透過 CF 彩色濾光片，受各個(gè)色塊下液晶分子的穿透率不同的影響，色塊就會(huì)發(fā)出下圖這樣亮暗不同的紅綠藍(lán)三色，從而混合成顯示所需要的顏色。

       當(dāng)然前提是，這一個(gè)個(gè)的色塊要足夠的小，小到積少成多能組成顏色豐富的圖像，也就是我們說的像素點(diǎn)啦！

液晶是個(gè)啥？

       請(qǐng)出我們的主角——液晶，這是一種特殊的物質(zhì)狀態(tài)。所謂的物質(zhì)狀態(tài)，我們了解最多的有氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，另一個(gè)總有耳聞的就是等離子態(tài)了。這次再來熟悉下液晶的這種物質(zhì)態(tài)，它具有晶體的各向異性，又具有液體的流動(dòng)性。大多數(shù)液晶分子都是「棒狀分子」，原本是方向各異的液晶，在不同電壓的作用下呈現(xiàn)出不同的光特性，像磁場(chǎng)中的金屬一樣，當(dāng)受到外界電場(chǎng)影響時(shí)，液晶分子會(huì)產(chǎn)生一定的方向性。

       所以，我們只要對(duì)液晶分子的排列加以恰當(dāng)?shù)目刂疲湍懿倏v液晶分子允許有些光線通過，有些不給過，這就產(chǎn)生透光度的差別啦~智力卓絕的人類，有沒有！

偏光片妙用

       再來看下液晶屏的兩片偏光片，它們的方向是相互垂直的，一般來說是不能通過去光線的。但是！我們有液晶！下面左圖中的液晶分子排列形成一個(gè)螺旋線，從而就旋轉(zhuǎn)了光線，使其能通過第二層的偏光片，并出現(xiàn)在屏幕前方了。

       上面這是微觀的純?cè)碇v解，等到了我們?nèi)庋劭梢姷囊淮髩K液晶屏上。操作不同區(qū)域的通不通電，給光線過不過，最后宏觀上一組合起來，就給顯示成啥圖像了。

       原理都講完啦，別頭疼！接下來我們看有趣的制造~

制造液晶

       首先來看看這個(gè)引起電子設(shè)備半個(gè)世紀(jì)來翻天覆地變化的液晶制造！一般我們國(guó)內(nèi)的液晶屏制造廠，都是直接買的液晶原料，可我既然找到了視頻...總不能浪費(fèi)了。工人將化工原料倒入罐體，經(jīng)過一系列的反應(yīng)，最終會(huì)得到液體狀的物質(zhì)。

       在瓶中加溫旋轉(zhuǎn)的就是液晶了，現(xiàn)在是正在進(jìn)行提純工作。

       接著把液晶溶液送去凈化，再倒出來進(jìn)行晾置。

       等液晶溶液慢慢結(jié)晶后，會(huì)形成白花花的晶體，不同的液晶會(huì)呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，像是牛奶或冰凌= =

       最后搗碎成粉末，液晶屏用的液晶就是由許多這些單體混合而成的啦，什么 IPS、PSVA 、VA-TFT 等液晶材料種類。至于中文名...不是我們?cè)陟偶忌兜模菍W(xué)的時(shí)候就真的不知道叫啥，記得都是英文的...

       話說，液晶制造的過程，有那么一股 breaking bad 的味道，有沒有想起老白和小粉...

制作步驟

       光有「液晶」這主材料是不夠的。除了通過光，還需要控制光的「亮度」與「色度」。大概分一下，LCD 的生產(chǎn)流水線流程分別是：先 ARRAY 陣列制造，再 CELL 面板制造，最后是 MODULE 模組組裝。

光刻技術(shù)

       在 ARRAY 陣列廠， TFT 薄膜晶體管基板中最為核心的部分就是「光刻工藝」了。所謂「光刻」就是以光為刀，對(duì)光敏保護(hù)層進(jìn)行雕刻，這個(gè)光敏材料就是光刻膠?？瓤?，鳩摩智的火焰刀可能有很多話要說...

       話說，日本現(xiàn)在雖然已經(jīng)不是液晶王者了，但是被雕刻的載體「光刻膠」還牢牢把持在手中，所以一限制出口，韓國(guó)做液晶屏的三星和 LG 就要跳腳大罵...

陣列制造

       還記得我們一開始說過的 TFT 薄膜晶體管，可以把它當(dāng)成是電路板的制作，小時(shí)候玩兒小霸王游戲機(jī)，電路板可能都拆開見過啦~

       制作時(shí)，先是將刻有圖案的「光罩」覆蓋到光阻材料上，用紫外線去照射，那照到光的部分就會(huì)發(fā)生「光固化反應(yīng)」，溶于「光阻顯影液」中，也就得到了我們需要的圖像。當(dāng)顯影后再加熱，就可以將未受光阻保護(hù)的薄膜層蝕刻，再剝膜，滴入去光阻液，這就能把被光阻保護(hù)著的那一部分保留下來，完成了一層薄膜晶體管的制造。

       重復(fù)多次這樣的沉積薄膜、光阻涂布、曝光、顯影的步驟，就完成了 TFT 薄膜晶體管的光刻~

面板制作

       先將基板清洗干凈，首先在右邊那個(gè)大圓筒上均勻的涂布配向液，然后轉(zhuǎn)印到玻璃基板上，經(jīng)過加熱固化后，就形成了「配向膜」。接著用這個(gè)有凹槽的配向摩擦布，在配向膜上給滾出溝槽來，就使液晶在基板上規(guī)律排列了，形成了一定的預(yù)傾角。如果沒有配向膜，液晶會(huì)在基板上散亂分布，我們就無法控制光的方向了。

       對(duì) CF 彩色濾光片，也要進(jìn)行同樣的配向。

       要提到一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，就是「框膠涂布」。目的在于讓 TFT 與 CF 固著的更好，保證兩者之間存在的間隙高度，同時(shí)還能防止液晶滲漏。漏過液晶屏的人表示心塞...

       接著噴灑間隔物，目的是控制液晶層厚度與支撐兩片基板中間的空間。

       然后是在真空的環(huán)境下，滴入液晶，并將 TFT 和 CF 對(duì)位壓合，制成液晶面板的母板。再使用紫外光照射以及加熱的過程，就使框膠硬化了。最后再經(jīng)過切割偏貼做成液晶面板。

       來看一個(gè)實(shí)際制作的特寫鏡頭！在 TFT 薄膜晶體管基板上完成點(diǎn)液晶的工作~毫無疑問的，這些工作也只能讓機(jī)器操作，不會(huì)出現(xiàn)老爺爺老奶奶的手工了，極其精密地控制液晶滴下的量以及滴下的位置。

       棕色的瓶子里裝著的就是液晶，利用管子從中抽取，并一滴滴的去滴到基板上。

覆蓋偏光片

       現(xiàn)在要將偏光板，按照一定的方向，貼附到液晶面板的兩面，先看個(gè)動(dòng)畫演示。

       dangdangdang~實(shí)際過程如下圖，你要的液晶面板就這樣完成啦。

模組組裝

       最后一個(gè)環(huán)節(jié)了！將液晶面板與背光等組件裝成模組，再一起測(cè)試就可以出廠了。下圖就是將 LCD 液晶成品面板（Cell）、異方向性導(dǎo)電膠（ACF）、驅(qū)動(dòng) IC、柔性線路板（FPC）和 PCB 電路板利用機(jī)臺(tái)在一起壓合。

       接下來還要和背光板、燈源、鐵框一起去組裝出成品。

       再再最后，就是老化測(cè)試和質(zhì)檢了，都沒問題后打個(gè)貼了小心易碎的包裝，over~ 模組的生產(chǎn)線相比面板和陣列的生產(chǎn)線自動(dòng)化就沒那么高了，但這種精度的加工也都是由機(jī)器自動(dòng)化完成的，只有「檢驗(yàn)」和「點(diǎn)膠水」是通過人工去完成的。

       大家看到這篇文章里大多都是動(dòng)畫演示的動(dòng)圖，也是因?yàn)橐粋€(gè)個(gè)制作環(huán)節(jié)極為精確，差不多都是封閉加工的。