TFT-LCD顯示原理及工藝流程

公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 京東方光電科技有限公司 產(chǎn)品技術(shù)部 高文寶 TFT-LCD顯示原理及基本構(gòu)成 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Catalog TFT-LCD基本構(gòu)成 TFT-LCD Panel 驅(qū)動(dòng)及控制電路 背光源及組件 TFT-LCD基本工作原理 TFT-LCD History 常白模式液晶顯示基本原理 TFT-LCD液晶顯示器灰度和顏色顯示 TFT-LCD生產(chǎn)工藝流程 TFT-LCD Array工藝流程 TFT-LCD Cell工藝流程 TFT-LCD MDL工藝流程 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD的基本構(gòu)成 1. LCD屏 2. 驅(qū)動(dòng)及控制電路 3. 背光源及組件 2 3 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD 屏的構(gòu)成 1、上偏振片 2、陣列基板 TFT開(kāi)關(guān)器件 3、彩膜基板 R,G,B BM OC 4、液晶 5、取向膜 6、 CF-ITO 7、下偏振片 8、隔墊物 9、邊框膠、轉(zhuǎn)印電極 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT on Array Substrate CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD 彩膜基板 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD 彩膜基板制備 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ PS Main PS : on TFT Sub PS : on Gate Dummy RGB Main 1/6 & Sub 1/3 Total : 1/2 * CF Dummy RGB : PS 無(wú) A B C 10um A B C 10um Blue Resin Edge D Red Resin Edge 4um 6um Main PS Sub PS Active Area Dummy RGB CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 驅(qū)動(dòng)和控制電路部分 1、時(shí)序控制器 2、柵驅(qū)動(dòng)器 3、源驅(qū)動(dòng)器 4、直流 /直流 轉(zhuǎn)換器 5、灰度級(jí)電壓電路 6、 PCB （ X/Y） 7、逆變器 8、接口 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Driver IC Source driver Source driver gate driver gate driver LCD Controller VGA Card Source Driver IC : 為驅(qū)動(dòng)液晶提供電壓 Gate Driver IC : 為 TFT Gate ON/OFF供給電壓 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TCP (Tape Carrier Package) COF (Chip on Film) COG (Chip On Glass) 外觀形態(tài) 存在形式 TCP的組裝狀態(tài) 連續(xù)被卷入 Reel里 COF的組裝狀態(tài) 連續(xù)被卷入 Reel里 Bumped Chip狀態(tài) 裝在 Tray里 安裝形態(tài) 應(yīng)用 LCD驅(qū)動(dòng) 以生產(chǎn)大型 TFT LCD為主 LCD驅(qū)動(dòng) 以生產(chǎn)大型 TFT LCD為主 LCD驅(qū)動(dòng) 以生產(chǎn)小型 LCD為主 IC IC IC Driver Type CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 背光源及結(jié)構(gòu)組件 1、 塑料框（ Frame） 2、 燈架 3、 反射板 4、 導(dǎo)光板 5、 集光板 6、 擴(kuò)散板 7、 散熱板 8、冷陰極管燈 邊燈式 楔形（單側(cè)） Direct BLU CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFTLCD history CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFTLCD history CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD陣列基板尺寸的演變CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 什么是液晶 液晶分子都是有序排列的，根據(jù)排列的不同，熱致液晶分為 向列相、近晶相 和 膽甾相 三種液晶相 分子結(jié)構(gòu)： 在一定溫度范圍內(nèi)，既具有各項(xiàng)異性晶體所具有的雙折射性，又具有液體流動(dòng)性的物質(zhì)狀態(tài)，被稱(chēng)為液晶態(tài)。 液晶態(tài)是介于晶體和液態(tài)之間的一種狀態(tài)，有人稱(chēng)之為物質(zhì)的第四種形態(tài)。 側(cè)鏈 環(huán)結(jié)構(gòu) 端基 director F CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ . 光學(xué)異方性 (birefringence anisotropy) : n = n - n n n cx = c / nx ne nx ny nz .電學(xué)異方性 (dielectric anisotropy) : = - F F F F +正 -負(fù) 電場(chǎng) 液晶的主要性質(zhì) CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 常白模式液晶顯示基本原理 ON OFF CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 偏光片的偏光性能 1. Normal 偏光片 2. WV 偏光片 3. PCF 偏光片 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ PVA TAC 剝 離 Film 1.前 處 理 2.拉伸 &Laminating 3.Coating 4.截 斷 5.檢查 6.包裝 保 護(hù) Film PSA Cutter 前 處 理 拉伸 Lami Coating Cutting 檢查 偏光片 制造工藝 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 前處理工藝 管理 Point 在 TAC Film上 進(jìn) 行 Chemical Etching處 理 , 使其 與 偏光元件 (PVA)的粘著力加強(qiáng) Scratch Tension 異 物 工 藝內(nèi) 容 Winding Dry Oven 設(shè)備 主要 數(shù) 據(jù) Film 幅度 : 1,330 mm Etching 水洗 水洗 中和 Chemical Etching Unwinding TAC Film 偏光片 制造工藝 1 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 拉伸 .層合工藝 管理 Point 工藝內(nèi)容 將 PVA膜 用 碘 染著后拉伸 5倍后 并賦 予偏光 特性 ,并將 其支撐體的 TAC及 保 護(hù) Film合板的工 藝 粘著的均一性 混入 異 物 Tension 及 粘著力 設(shè)備 主要 數(shù)據(jù) Film 幅度 : 1330 mm Dry Oven Dry Oven TAC Film PVA Film 拉伸 Process 保 護(hù) Film 水洗 水洗 繃 直 染著 補(bǔ) 色 硼酸 Winding Unwinding 偏光片 制造工藝 2 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Coating 工藝 管理 Point 工藝內(nèi)容 剝 離 PET 偏光片 (半成品 ) 偏光片 (完成品 ) Dry Oven Coater 設(shè)備主要 數(shù) 據(jù) 粘著 層 的均一性 混入 異 物 粘著力 及 Tension Film 幅度 : 1,330 mm Unwinding Winding 為與 GLASS粘 貼 的 粘著 劑 COATING 偏光片 制造工藝 3 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD液晶顯示器灰度顯示 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Human Eyes LCD Gamma Human Brain Gray scale (level) Tr. (%) + = Gray scale (level) Tr. (%) Gray scale (level) Tr. (%) Sensitive to high brightness Insensitive to low brightness Linear Compensation for human eyes r1/2.2 r2.2 r1 Linear Brightness Variation 色域 （ Color Gamut） 顏色系統(tǒng)可以顯示或打印的顏色范圍 A. L*a*b* 色域 B. RGB 色域 C. CMYK 色域 CMYK到 RGB轉(zhuǎn)換個(gè) 公式 : R=(K*C)/Maxval G=(K*M)/Maxval B=(K*Y)/Maxval CMYK 加色模式，用于印刷 GAMMA CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD液晶顯示器顏色顯示 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TFT-LCD液晶顯示器顏色顯示 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 圖象表示規(guī)格 名稱(chēng) 解像度 長(zhǎng)寬比 Color Graphics Adapter CGA 320 200 8:5 Enhanced Graphics Adapter EGA 640 350 64:35 Video Graphics Array VGA 640 480 4:3 Super VGA SVGA 800 600 4:3 eXtended Graphics Array XGA 1024 768 4:3 Engineering Work Station SPARC 1152 900 32:25 Super XGA SXGA 1280 1024 5:4 Ultra XGA UXGA 1600 1200 4:3 High Definition TV HDTV 1920 1080 16:9 Quadrable XGA QXGA 2048 1536 4:3 16SVGA 3200 2400 4:3 液晶顯示器的圖象表示規(guī)格 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ LCD相關(guān)性能指標(biāo) 1) 分辨率 亮度的定義是指顯示器在白色畫(huà)面之下明亮的程度 ,單位 cd/ 對(duì)比度的 CR定義就是屏幕的純白色亮度和純黑色亮度的比值 響應(yīng)速度是指像素由亮轉(zhuǎn)暗并由暗轉(zhuǎn)亮所需的時(shí)間，單位毫秒。 響應(yīng)速度 =Rising（上升） +Falling（下降） 2) 亮度 3) 對(duì)比度 4) 響應(yīng)速度 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 可視角度就是指剛好可以看到 CR 10的畫(huà)面的時(shí)候視線與垂直屏幕的平面的夾角。 5) 視角 單元開(kāi)口率透光面積（ A） /象素面積（ B） 6) 開(kāi)口率 LCD相關(guān)性能指標(biāo) CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ TN-LCD的主視角 TN-LCD的主視角方向在 On 狀態(tài)上 位相差最小，即使改變看像素的方向 也是位相差最小的方向 (6點(diǎn)方向 ) x y z a b 12點(diǎn)方向 6點(diǎn)方向 6點(diǎn)方向 12點(diǎn)方向 d a b x y C/R C/R 左右 對(duì)稱(chēng) 上下不 對(duì)稱(chēng) On 狀態(tài) C/R與視角 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Symmetric Brightness Asymmetric Brightness Light Leakage Discotic Film: Light Leakage Control at Dark State V V Vth V = Vop Bright State Grey Level Dark State E 1 2 1=2 1 2 12 10 30 2 Film Compensated Twisted Nematic (TN) Mode CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ OFF ON Light Light Light IPS z OFF ON Light Light Light Electric Field Metal FFS TN z OFF ON Light Light Light Rubbing Direction Rubbing Direction LC Cell Structure CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ : S/D Metal : Gate Metal : Common ITO : Pixel ITO 1D : FFS 2D : UFFS TFT Ey Rotational direction LC Rubbing Direction ON State Off State A P A Yellowish Color Bluish Color P Same Color After applied voltage Real pixel image FFS Pixel Structure CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Reverse Engineering for Competitor Array design rule Aperture ratio : CF CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ C/F design rule Aperture ratio : BM open Reverse Engineering for Competitor CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Competitiveness of Final pixel Tight Tight High competitiveness Low CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ BOEOT Layout : Cutting align mark : Stitch : SRC (Canon mark), TV-AA : PDI (ISO) : OLB : TEG for EPM : Process (Resolution CD) : Unit mark : Tr : Assy vernior : Align mark : PAD : Seal slit CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Gray Tone 原理 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ GTM and HTM CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Array工藝流程 CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Sputter CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ PECVD CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 曝光機(jī) Aligner CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ Aligner CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ 曝光光帶 PS 搭載 glass進(jìn)行曝光 動(dòng)畫(huà) 演示 五代線曝光機(jī) MPA 7800 5510 (W) 6091 (L) 3349(H) Weight : 26970 kg Aligner CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ IP1 EUV I/C ETCH#1 ETCH#2 ETCH#3 RINSE1 RINSE2 A/K O/C OP1 IP2 左 右 OP2 Wet Etch nozzle spray Inner bath roller glassSpray, Dip, Spray + Dip nozzle bar nozzleRinse CW48 Status 公司保密資料，僅供內(nèi)部學(xué)習(xí)，不得外傳！ D