第15章-平板顯示器用薄膜ppt課件

1、第十五章 平板顯示器中的 薄膜技術(shù)與薄膜材料,平板顯示器,顯示技術(shù)：將電信號(hào)變換成可見(jiàn)光信號(hào)的技術(shù)。 平板顯示器(FPD)：Flat Panel Display，一般是指顯示器的深度小于顯示屏幕對(duì)角線(xiàn)1/4長(zhǎng)度的顯示器件,平板顯示器,液晶顯示器LCD,LCD顯示原理：通過(guò)給液晶施加一個(gè)電場(chǎng)，改變它的分子排列，配合偏振光片，它就具有阻止光線(xiàn)通過(guò)的作用，再配合彩色濾光片，改變加給液晶電壓大小，就能改變某一顏色透光量的多少，也就是說(shuō)通過(guò)改變液晶兩端的電壓就能改變它的透光度和光的波長(zhǎng)，達(dá)到顯示出圖像的效果,液晶顯示器LCD,有源矩陣驅(qū)動(dòng)LCD (AM-LCD)器件結(jié)構(gòu),液晶顯示器LCD,AM-LCD

2、中的開(kāi)關(guān)元件：TFT,薄膜晶體管(TFT)是AM-LCD中非常重要的一個(gè)部件，它的作用類(lèi)似于一個(gè)開(kāi)關(guān)。TFT的溝道中所采用的半導(dǎo)體薄膜主要為：a-Si : H 和 poly-Si,采用a-Si : H TFT的AM-LCD 在a-Si:H TFT中，柵絕緣膜(SiN)/溝道膜層(a-Si:H)以及刻蝕掩膜(SiN)、電導(dǎo)n+膜(P摻雜的a-Si:H)、最終保護(hù)膜(SiN)等都用等離子體CVD沉積制備。 像素電極用的透明導(dǎo)電膜(ITO)，電極、布線(xiàn) (Cr、Al、Ti、Mo等)，絕緣膜(TaOx)等多采用射頻磁控濺射法沉積,液晶顯示器LCD,AM-LCD 中的開(kāi)關(guān)元件：TFT,采用poly-Si

3、 TFT的AM-LCD 相比a-Si:H TFT，以poly-Si為溝道層的TFT具有多種優(yōu)勢(shì)，如無(wú)光電導(dǎo)現(xiàn)象、遷移率大、能制作p型溝道等；且目前已可在玻璃基板、低溫條件下制備poly-Si TFT。 制備低溫poly-Si TFT的關(guān)鍵是溝道層材料Si薄膜的制備。一般以SiH4或Si2H6為原料氣體，通過(guò)PECVD或LPCVD制備出非晶或微晶Si薄膜 (300550 C) ，再經(jīng)退火處理得到poly-Si薄膜。 低溫poly-Si TFT的柵絕緣膜為PECVD法制備的SiN膜或者NPCVD/PECVD法制備的SiO2膜,液晶顯示器LCD,LCD顯示屏的封裝技術(shù),封裝：即將驅(qū)動(dòng)電路等于液晶屏組

4、裝成器件，實(shí)現(xiàn)最終的顯示功能,液晶顯示器LCD,LCD顯示屏的封裝技術(shù),COG：將IC元件以裸芯片的形式直接貼裝在作為液晶盒構(gòu)成部分的同一玻璃基板上。 需要利用薄膜技術(shù)在芯片電極上形成凸點(diǎn)，在ITO布線(xiàn)上形成電極，以保證可靠的電氣連接。 COG關(guān)鍵技術(shù)是采用了各向異性導(dǎo)電膜(ACF)。ACF的兩大作用：1) 將芯片固定粘結(jié)在玻璃基板上；2) 實(shí)現(xiàn)電氣連接,液晶顯示器LCD,LCD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),低壓，微功耗 平板型結(jié)構(gòu) 顯示信息量大 易于彩色化 長(zhǎng)壽命 無(wú)輻射，無(wú)污染,LCD技術(shù)的缺點(diǎn),顯示視角小 (目前已基本解決) 響應(yīng)速度慢 (毫秒級(jí)) 屏幕均勻性差 色彩不夠豐富 對(duì)環(huán)境溫度要求比較高 非主動(dòng)

5、發(fā)光，需要背光源,LCD的進(jìn)展 實(shí)用IPS (面內(nèi)切換) 技術(shù)和PVA (利用電極花樣的垂直取向模式) 技術(shù)，視角問(wèn)題得到解決； 選用低粘稠度液晶，將驅(qū)動(dòng)電路改為過(guò)驅(qū)動(dòng)，提高了響應(yīng)速度； 改造工藝保證了大平板的質(zhì)量，較少了掩膜次數(shù)； 改變器件結(jié)構(gòu)，綜合布線(xiàn)，集成器件，減小了整機(jī)體積,液晶顯示器LCD,等離子體平板顯示器PDP,PDP工作原理：PDP采用等離子管(放電胞)作為發(fā)光元件，每一個(gè)等離子管對(duì)應(yīng)一個(gè)像素。屏幕以玻璃作為基板，基板間的封閉放電空間內(nèi)充入Ne、Xe等混合惰性氣體。玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上涂有ITO薄膜激勵(lì)電極用于加電壓?；旌蠚怏w在電信號(hào)作用下發(fā)生等離子體放電，放電產(chǎn)生的紫外線(xiàn)激發(fā)涂

6、有紅綠藍(lán)熒光粉的熒光屏，進(jìn)而發(fā)射出可見(jiàn)光，顯現(xiàn)出圖像,等離子體平板顯示器PDP,PDP結(jié)構(gòu)圖,等離子體平板顯示器PDP,MgO薄膜,AC型PDP前玻璃板上的保護(hù)膜，決定了顯示屏的電子特性，而且很大程度上左右著屏的壽命。PDP中的常用保護(hù)膜材料是MgO，具有以下特性： 耐離子濺射 二次電子發(fā)射系數(shù)高 放電起始電壓和放電維持電壓低 光透過(guò)性好 表面絕緣性能優(yōu)良 電子束蒸鍍法成膜速率高，可保證MgO膜的質(zhì)量（壽命達(dá)23萬(wàn)小時(shí)），是目前PDP用保護(hù)膜的主要制備方法,等離子體平板顯示器PDP,PDP的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： （1）容易實(shí)現(xiàn)大屏幕和超大屏幕; （2）可視角大（達(dá)160度以上）; （3）響應(yīng)時(shí)間小，運(yùn)

7、動(dòng)圖像拖尾時(shí)間短，動(dòng)態(tài)清晰度高（優(yōu)于LCD電視機(jī)）; （4）PDP為主動(dòng)發(fā)光型(不像LCD采用背光源)，采用R、G、B三色熒光粉自發(fā)光，因此具有： 亮度高； 對(duì)比度高； 色域覆蓋率大，彩色還原特性好，顯示圖像顏色鮮艷，飽和度強(qiáng)； 全屏亮度均勻性好； 不受背光源壽命的限制，壽命長(zhǎng),缺點(diǎn)： （1）每個(gè)像素獨(dú)立自行發(fā)光，耗電量大，發(fā)熱量多(PDP背板上有多組風(fēng)扇); （2）長(zhǎng)時(shí)間顯示高亮度、高對(duì)比度的靜止圖像時(shí)，容易產(chǎn)生殘留影像，甚至產(chǎn)生灼傷屏幕現(xiàn)象; （3）價(jià)格較貴。PDP等離子技術(shù)基本上在日本和韓國(guó)(LCD面板中國(guó)臺(tái)灣也能生產(chǎn))，技術(shù)壟斷嚴(yán)重,PDP的進(jìn)展 工藝制作中的主要問(wèn)題：障壁制作問(wèn)題最難

8、也最為關(guān)鍵。因形狀無(wú)法完全滿(mǎn)足激發(fā)熒光粉的要求，影響發(fā)光效率。 目前已有多種解決辦法，如：先鋒公司的Walffle結(jié)構(gòu)、富士通日立公司的Del Ta結(jié)構(gòu)、松下公司的不等款結(jié)構(gòu)等,等離子體平板顯示器PDP,有機(jī)電致發(fā)光顯示器OLED,發(fā)光機(jī)理：在外界電壓驅(qū)動(dòng)下，由電極注入的電子和空穴在有機(jī)材料中復(fù)合放出能量，并將能量傳遞給有機(jī)發(fā)光物質(zhì)的分子，后者受到激發(fā)，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)；當(dāng)受激分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)輻射躍遷產(chǎn)生了發(fā)光現(xiàn)象,OLED器件的基本結(jié)構(gòu),有機(jī)電致發(fā)光顯示器OLED,分類(lèi),根據(jù)器件所用有機(jī)材料的不同，分為小分子有機(jī)EL顯示器(OLED)和高分子有機(jī)EL顯示器(PLED)。 OLED的發(fā)光膜層：連續(xù)真空蒸鍍法來(lái)制備 小分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于合成和純化，且容易形成致密而純凈的薄膜。目前已經(jīng)商用的有機(jī)EL器件基本上采用的都是OLED。 PLED的發(fā)光層膜：多采用濕法制膜，如旋涂、噴墨打印、絲網(wǎng)印刷等成膜技術(shù)。 聚合物材料柔性好，有望在柔性顯示屏中應(yīng)用,有機(jī)電致發(fā)光顯示器O