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1、tft-lcd process- titan taoagendaqTFT-LCD Structure & PrincipiumTFT-LCD Structure & Principiumo o TFT-LCD Structure TFT-LCD Structure o o Function of Each Part on TFT- LCD Function of Each Part on TFT- LCDo o TFT-LCD Principium TFT-LCD PrincipiumqTFT-LCD ProcessTFT-LCD Processo oColor Filter Fabricat
2、ion ProcessColor Filter Fabrication Processo o TFT Array Process TFT Array Process o o Liquid Crystal Cell Process Liquid Crystal Cell Processo o Module Assembly Process Module Assembly ProcessqTFT-LCD in ChinaTFT-LCD in Chinatft-lcd structure & principiumTFTThin Film Transistor 薄膜电晶体LCDLiquid Cryst
3、al Display液晶显示器v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 structuretft-lcd各结构的功能q背光板模組:提供光的來源.q上下偏光板，TFTGlassSubstrate，液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否。q彩色滤光片：提供TFTLCD紅，綠，藍(光的三原色)的來源。qITO透明导电层：提供透明的导电通路。qPhotoSpacer：提供一固定高度給彩色滤光片和TFTGlassSubstrate。作为灌入液晶時的空間.及作为上下两层Glass的支撑。PolarizerfilmTFTSea
4、lantAnisotropicconductorfilmTABConnectionControlICPrintedcircuitboardDriverLSILightdiffuserSpacerWaveguideplatePrismsheetReflectorEdgelightPolarizerDisplayelectrodeCapacitorLiquidcrystalAlignmentfilmCommonelectrodeProtectivefilmColorfilterBlackmatrixGlasssubstratetft-lcd structure - (side view)tft-l
5、cd名词解释q分辨率（DisplayResolution）：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）。q对比（ContrastRatio）：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。q视角（ViewingAngle）：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。q反应时间（ResponseTime）：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）q液晶简介q光与
6、液晶分子产生的效果q偏光板的特性q将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果qTFT-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（TwistNematic）型液晶，液晶分子呈椭圆状。qTN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。q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）q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q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）
7、q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。q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。v上图：线性偏极光继续前进，通过第二片偏光片时，光线通过。v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）v当上下偏光片相互垂直时，若未施加电压，光线可通
8、过。v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）qSCANIC传输信号。qDRIVERIC传输显像控制信号。q当某一Sub-Pixel导通时，该Sub-Pixel因无法透光呈现黑色。q若该Sub-Pixel未导通，则因光通过CF而显示颜色。q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显像原理（3）Color Filter Fabrication ProcessTFT Array ProcessLiquid Crystal Cell ProcessModule Assembly Proce
9、sstft-lcd processc/f introduce and process彩色滤光片基本结构是由玻璃基板（GlassSubstrate），黑色矩阵（BlackMatrix），彩色层（ColorLayer），保护层（OverCoat），ITO导电膜组成。一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。GLASSSUBSTRATEBlackMatrixColorLayerOverCoatITOc/f 的结构c/f processc/f pixel array马赛克式直条式三角形式四画素v马赛克式:：显示AV动态画面v直条式：较常显示文字画面,(NoteBook)。possible defects
10、on c/fParticlesPatternDefectsPinholesTokkiMixedColorMuraito透明导电层的作用photo spacer简介Color Filter Fabrication ProcessTFT Array ProcessLiquid Crystal Cell ProcessModule Assembly ProcessTFT-LcD ProcessTFT-LcD Processtft array previewv因TFT组件的动作类似一个开关(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。vSW
11、 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。v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 structurea unit pixel & its equivalent circuit(Cs on gate)tft-array manufacturing processtft-array processGateMetalSputterDepositonGateMetalPatterningUsing1stMASKDepositionofnta-Si/a-SVSiNx3-LayerUsin
12、gPECVDMethodPatterningofa-SilslandsUsing2ndMASKPixelITOSputerDepositionPixelITOPatterningUsing3rdMASK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 processDataBusLineandS/DMetalSputteringDataBu
13、sLineandS/DPatterningUsing4thMASKEtch-Backofn+a-SiUsingS/DLayerasaMASKPassivationSiNxDepositionUsingPECVDPassivationSiNxAtchUsingRIEpossible defects on a tft arrayaperture ratio of a pixelAPERTURERATIO=APERTURE/PIXELAREA*100%Color Filter Fabrication ProcessTFT Array ProcessLiquid Crystal Cell Proces
14、sModule Assembly Processtft-lcd processcell processcell process(1)cleaningpi coating淡黃色淡黃色8001200APR:AsahiPhotosensitiveResinpi 制程原理q将PI液滴在AniloxRoll上。qDoctorRoll将AniloxRoll上的PI液整平。qAPR板上的圆型凸出物将AniloxRool凹槽内PI挤压出来并带走。q将APR板上PI均匀转印到基板上，提供液晶配向层。pi rubbing(1)配配 向向 絨絨 布布PI膜配向:基板和Roller成45度角,TFT和CF基板方向差9
15、0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 MASKDISPENSER通常使用的两种方法：vSpacerSpray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 TYPEDRY TYPEspacer spray(2)湿式洒布Std Spacer Qty: 110 25/mm2attach
16、mentalignmenthot pressurevGAP: 4.85umhot pressside elevation - (finished cell2)cell process(3)scribing & breaking1ST CUTTING2ND CUTTINGcutting methodcutting process165432e.g. 第1代面板e.g. 第3.5代面板对设备的影响q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。q切割尺寸增大直接影响面板组装设备。（CELL）
17、e.g.液晶注入设备：处理时间过长等问题。q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ITIS计划书（2002/10）lc injection(1)v将容器抽真空v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。v过一段时间后充入洁净的空气或氮气破真空至常压。v通过真空差压的原理，LC经过一段时间后充满PANEL。lc injection(2)injection typeDip 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 MethodDispense MethodYarn
18、 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。NEW10131014cmOPEN1012cmIN PROCESS1010cmAFTER PROCESS109cmPRODUCT108cmAFTER 1 YEAR107cmlc resistanceend sealv目的：将灌好目的：将灌好LC的的PANEL封口。封口。L.CL.CL.CL.CLC removeUV AdhesiveU
19、V Adhesive Leakingend seal processL.CUV Light CuringRPRUV lightP:MONOMER:INITIALERLIQUIDcuringPuv adhesive curing processbevelingv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（ShortingBar）Remove liquid crystalSealLCDetergentDissolvecleaningpolarizer attachment偏光片貼附偏光片貼附v上下偏光片滤光角度差90度polarizer attach processauto cla
20、vev加压，将PloarizerAttach时产生的气泡挤出来。cell testv目的：用电性能测试的方式检测做完的PANEL，看是否有缺陷。v方法：将DateLine的R线并连，G线并练，B线并练。Pattern dot testshortFull dot testopenFull dot testelectric defectFull dot testcross short lineColor Filter Fabrication ProcessTFT Array ProcessLiquid Crystal Cell ProcessModule Assembly Processtft-l
21、cd processmodule assembly processv后段模组组装制程是将CELL制程后的玻璃与其它如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。the assembly of lcd driving circuitsdriver attachmentanisotropic conductive film (acf) applied before bondingacf after driver flex circuit bonding packaging technology for lcd driverv目前主要用TAB（Tape Automated Bonding） 和COG（Chip On Glass）两种方式。前者在小尺寸应用较多，后者主要应用于大尺寸。cog & tabvTCP:TapeCarrierPackagethe structure of the tcp used in tabtft in chinaTFT-LCDCostAnalysisThankyouforyourattention.-TitanTaoEmial:Mobile:13818548700
