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1、TFT-LCD Process- Titan tao,Agenda,TFT-LCD Structure & Principium TFT-LCD Structure Function of Each Part on TFT- LCD TFT-LCD Principium TFT-LCD Process Color Filter Fabrication Process TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly Process TFT-LCD in China,TFT-LCD Structure & Principi
2、um,TFTThin Film Transistor 薄膜电晶体 LCDLiquid Crystal Display 液晶显示器 由于TFT-LCD具有体积小，重量轻，低辐射，低耗电量，全彩化等优点，因此在各类显示器材上得到了广泛的应用。,TFT-LCD Structure,TFT-LCD各结构的功能,背光板模組:提供光的來源. 上下偏光板，TFT Glass Substrate，液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否。 彩色滤光片：提供TFT LCD紅，綠，藍(光的三原色)的來源。 ITO透明导电层：提供透明的导电通路。 Photo Spacer：提供一固定高度給彩色滤光片和TFT Glass
3、 Substrate。作为灌入液晶時的空間.及作为上下两层Glass的支撑。,TFT-LCD Structure - (Side View),TFT-LCD名词解释,分辨率（Display Resolution ）：显示器上水平方向和垂直方向上相素（Pixel）的数目。注：一个相素有R、G、B三个子相素（Sub-Pixel）。 对比（Contrast Ratio）：显示器最大亮度值（全白）与最小亮度值（全黑）之比值。一般TFT-LCD的对比值为200:1至400:1。 视角（Viewing Angle）：在大角度观看的情况下，显示器亮暗对比变差会使画面失真，而在可接受的观测角度范围就称为视角。
4、 反应时间（Response Time）：从输入信号到输出影像所经历的时间，一般液晶显示器反应时间为2030毫秒。（标准电影格式每画面为40毫秒）,液晶简介 光与液晶分子产生的效果 偏光板的特性 将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果 TFT-LCD显像原理,TFT-LCD显示原理,液晶简介（1）,TFT-LCD使用的液晶为TN（Twist Nematic）型液晶，液晶分子呈椭圆状。,TN型液晶一般是顺着长轴方向串接，长轴间彼此平行方式排列。 当接触到槽装表面时，液晶分子就会顺着槽的方向排列于槽中。,液晶简介（2）,液晶简介（3）,当液晶被包含在两个槽状表面中间，且槽的方向互相垂直，则液
5、晶分子的排列为： 上表面分子：沿着a方向 下表面分子：沿着b方向 介于上下表面中间的分子：产生旋转的效应。因此液晶分子在两槽状表面间产生90度的旋转。,光与液晶分子产生的效果（1）,当线性偏极光射入上层槽状表面时，此光线随着液晶分子的旋转也产生旋转。 当线性偏极光射出下层槽状表面时，此光线已经产生了90度的旋转。,光与液晶分子产生的效果（2）,当在上下表面之间加电压时，液晶分子会顺着电场方向排列，形成直立排列的现象。此时入射光线不受液晶分子影响，直线射出下表面。,偏光板的特性,作用：将非偏极光（一般光线）过滤成偏极光。 当非偏极光通过a方向的偏光片时，光线被过滤成与a方向平行的线性偏极光。,上
6、图：线性偏极光继续前进，通过第二片偏光片时，光线通过。 下图：通过第二片时，光线被完全阻挡。,将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果（1）,当上下偏光片相互垂直时，若未施加电压，光线可通过。,当施加电压时，光线被完全阻挡。,将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果（2）,TFT-LCD显像原理（1）,SCAN IC传输信号。 DRIVER IC传输显像控制信号。 当某一Sub-Pixel导通时，该Sub-Pixel因无法透光呈现黑色。 若该Sub-Pixel未导通，则因光通过CF而显示颜色。 经过光的合成效果，显示器即可产生彩色效果。,TFT-LCD显像原理（2）,TFT-LCD显像
7、原理（3）,Color Filter Fabrication Process TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly Process,TFT-LCD Process,C/F Introduce and Process,彩色滤光片基本结构是由玻璃基板（Glass Substrate），黑色矩阵（Black Matrix），彩色层（Color Layer），保护层（Over Coat），ITO导电膜组成。一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。,C/F 的结构,C/F Process,C/F Pixel Array,
8、马赛克式:：显示AV动态画面 直条式：较常显示文字画面,(Note Book)。,Possible Defects On C/F,Particles Pattern Defects Pinholes Tokki Mixed Color Mura,ITO透明导电层的作用,Photo Spacer简介,Color Filter Fabrication Process TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly Process,TFT-LCD Process,TFT Array preview,因TFT组件的动作类似一个
9、开关(Switch)，液晶组件的作用类似一个电容，藉Switch的ON/OFF对电容储存的电压值进行更新/保持。 SW ON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在以外时间 SW OFF，可防止信号从液晶电容泄漏。 在必要时可将保持电容与液晶电容并联，以改善其保持特性。,TFT Array 等效电路,TFT Array Structure,A Unit Pixel & Its Equivalent Circuit,(Cs on gate),TFT-Array Manufacturing Process,TFT-Array Process,Gate Metal Sputter Depositon
10、,Gate Metal Patterning Using 1st MASK,Deposition of nt a-Si/a-SVSiN x 3-Layer Using PECVD Method,Patterning of a-Si lslands Using 2nd MASK,Pixel ITO Sputer Deposition,Pixel ITO Patterning Using 3rd MASK,这是5次光刻形成TFT图形，采用底栅背沟道刻蚀的工艺。以玻璃为基板。第一次光刻形成栅线原料为Cr。第二次光刻形成“硅岛”SiNx，a-Si，n+-a-Si层，第三次光刻形成ITO导电膜，第四次光
11、刻形成源极漏极，材料为Cr，并进行n+切断，基本形成TFT。最后第五次光刻形成SiNx保护膜。,TFT-Array Process,Data Bus Line and S/D Metal Sputtering,Data Bus Line and S/D Patterning Using 4th MASK,Etch-Back of n+a-Si Using S/D Layer as a MASK,Passivation SiNx Deposition Using PECVD,Passivation SiNx Atch Using RIE,Possible Defects on a TFT Arr
12、ay,Aperture Ratio of a Pixel,APERTURE RATIO = APERTURE / PIXEL AREA * 100%,Color Filter Fabrication Process TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly Process,TFT-LCD Process,Cell Process,Cell Process(1),Cleaning,PI Coating,APR: Asahi Photosensitive Resin,PI 制程原理,将PI液滴在Anilox Roll
13、 上。 Doctor Roll将Anilox Roll上的PI液整平。 APR板上的圆型凸出物将Anilox Rool凹槽内PI挤压出来并带走。 将APR 板上PI均匀转印到基板上，提供液晶配向层。,PI Rubbing(1),PI膜配向:基板和Roller成45度角, TFT和CF基板方向差 90 度. Roller高速旋轉時,絨毛上的纖維會甩立起來,將PI膜刷出紋路. Rubbing的情況,類似於重鋪柏油馬路之前的刨路機,將路面刨出紋路.,PI Rubbing(2),Cell Process(2),Seal Printing(1),Seal Printing(2),SCREEN MASK,
14、DISPENSER,通常使用的两种方法：,Spacer Spray制程：将间隙粒子均匀地分布在基板上，以作为TFT与CF间的支撑，使整个面板拥有均匀的间隙。,Spacer spray(1),WET TYPE,DRY TYPE,Spacer spray(2),湿式洒布,Std Spacer Qty: 11025/mm2,Attachment,Alignment,Hot Pressure,GAP: 4.85um,Hot Press,Side elevation - (finished Cell2),Cell Process(3),Scribing & Breaking,Cutting Method
15、,Cutting Process,E.g. 第1代面板,E.g. 第3.5代面板,对设备的影响 玻璃基板的尺寸变大直接音响电极图案形成设备。（Array） e.g.成膜设备：占地面积加大与确保膜厚均匀性等问题。 e.g.湿式设备：更换效率与节省水等问题。 切割尺寸增大直接影响面板组装设备。（CELL） e.g.液晶注入设备：处理时间过长等问题。 次代交替快，产品生命周期短，厂商设备开发成本高。,LCD面板世代,资料来源：工研院经资中心IT IS计划书（2002/10）,LC Injection(1),将容器抽真空 将装有LC的容器上升与PANEL的注入端接触，此时LC通过毛细现象上升。 过一段
16、时间后充入洁净的空气或氮气破真空至常压。 通过真空差压的原理，LC经过一段时间后充满PANEL。,LC Injection(2),Injection Type,Dip Method,浸渍法：将PANEL注入口完全浸渍到LC中。利用真空差压与毛细力上升方式。,Touch Method,Dispense Method,Yarn Method,表面张力法：LC以表面张力布满LC皿，上升后与注入口接触。利用真空差压与毛细力上升方式。,含浸法：将PANEL注入口与含LC的海绵或弹簧等接触供给LC。利用真空差压与毛细力上升方式。,滴下法：由可微量供给LC的供给装置，将LC滴在注入口。利用注入的方式。,LC Resistance,End Seal,目的：将灌好LC的PANEL封口。,LC remove,UV Adhesive,UV Adhesive Leaking,End Seal Process,UV Adhesive Curing Process,Beveling,目的：将切裂后的玻璃毛边用磨轮磨出倒角，并去除外围的短路棒（Shortin
