TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

TFT-LCD

基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)培訓(xùn)內(nèi)容LCD發(fā)展史及現(xiàn)狀LCD基本概念TFT-LCD基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)材料

TFT-LCD工藝制程TFT-LCD關(guān)鍵參數(shù)顯示技術(shù)分類CRT(陰極射線管)PDP(等離子顯示器)FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)LED(發(fā)光二極管)發(fā)光型（主動(dòng)發(fā)光）平板顯示器OLED(有機(jī)電致發(fā)光顯示器)VFD(真空熒光顯示器)顯示器LCD(液晶顯示器)ECD(電致變色顯示器)被動(dòng)發(fā)光型（被動(dòng)發(fā)光）顯示器基本特性的比較CRT幾乎所有主要特性都比較優(yōu)秀，缺點(diǎn)是屏做不大，體積大、重量大；LCD的性能近年來(lái)有明顯提高，主要性能都接近CRT，但響應(yīng)速度、視角還略差；PDP功耗大，性價(jià)比不高；OLED主要性能都很優(yōu)秀，但器件壽命、制作工藝成熟性有待提高；LED因其高亮度，可用于室外大型顯示。液晶及液晶顯示技術(shù)發(fā)展歷程LCD應(yīng)用領(lǐng)域1.

Cell

Phones

(0.5-4”)

2.

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(0.5-4”)

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Car

navigation

(7”)4.

Notebook(10-17”)

5.

Desktop

(15-24”)6.

LCD

TV

(>20”)大尺寸LCD電視LG-Philips

100”

LCD

TVSharp’s

108”

LCD

TVResolution:

1920x3x1080Super

IPS:

CR~2000:1Viewing

angle:

180oResponse

time:

<10

msResolution:

1920xRGBx1080MVA:

CR~

8000:1Viewing

angle:

180oResponse

time

<8

msColor

gamut:

92%

NTSC表一:2009年Q3’08-Q4’08初步調(diào)查資料-全球前五大液晶顯示器品牌廠商出貨量市占率與成長(zhǎng)率Q3"08

Q4"08Unit

Share

Unit

ShareManufacturerQ/Q

Growth

Y/Y

GrowthWW

Rank1Samsung15.0%15.5%-4%2%2Dell13.4%12.5%-13%-19%3HP11.2%11.8%-2%-9%4LGE9.4%9.2%-10%-11%5

Acer8.0%8.4%-2%

9%Others43.0%42.5%-9%

-10%Total100.0%100.0%-7%

-8%Source:

Quarterly

Desktop

Monitor

Shipment

and

Forecast

Report表二:Q4’08初步調(diào)查資料-全球各地區(qū)顯示器出貨量與成長(zhǎng)率(單位:百萬(wàn)臺(tái))NorthAmericanaLatinAmericaAsiaPacificWorldwideJapanEME

ChiA1.28.113.1

9.13.84.339.6-1%-9%-8%

11%-27%-16%-7%-6%-24%-16%

26%-1%-4%-8%Q4"08UnitsQ/QGrowthY/YGrowthSource:

Quarterly

Desktop

Monitor

Shipment

and

Forecast

ReportTV

Market

Forecast玻璃尺寸及生產(chǎn)線Gen的概念Gen

10玻璃尺寸：2950*3400mm2850*3050mm4.5代1上海天馬已經(jīng)量產(chǎn)TFT-LCD生產(chǎn)線布局公司Sony-Samsung面板廠商布局2005/4第1條7代線開(kāi)始量產(chǎn)；2006/6第1條8代線動(dòng)工，醞釀與興建第二條8代線；2007/8第一條8代線正式量產(chǎn)，有意再度興建第二條

8代線Sony-Sharp

2008/2成立合資企業(yè)，共同興建10代線面板廠AUO8.5代線將于09年下半年開(kāi)始量產(chǎn)。第二條7.5代線也在09年下半年進(jìn)行投產(chǎn)，其主要用途在于輔助8.5代線，全面進(jìn)行電視用液晶面板的量產(chǎn)。其也在規(guī)劃10代線籌建。7.5代線及6代線量產(chǎn)中LG飛利浦7．5代線量產(chǎn)中，8代線預(yù)計(jì)09年上半年投產(chǎn)（LPL）奇美7．5代線月產(chǎn)能現(xiàn)在2.5萬(wàn)片，年底將擴(kuò)大到5萬(wàn)片；計(jì)劃2011-2012年建成10代或11代線基本概念LCD—Liquid

Crystal

Display液晶顯示器TFT-LCD—Thin

Film

Transistor

LCD薄膜晶體管液晶顯示器由于TFT-LCD具有體積小、重量輕、低輻射、低耗電量、全彩色化等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類顯示器上得到了廣泛的應(yīng)用TFT-LCD基本結(jié)構(gòu)組件介紹背光板模組:提供光的來(lái)源.上下偏光板，TFT

Glass

Substrate，液晶：形成偏振光，控制光線的通過(guò)與否。彩色濾色膜：提供TFT

LCD紅，綠，藍(lán)(光的三原色)的來(lái)源。ITO透明導(dǎo)電層：提供透明的導(dǎo)電通路。

Spacer：提供一固定高度給彩色濾光片和TFTGlass

Substrate,控制盒厚，作為灌入液晶時(shí)的空間及作為上下兩層Glass的支撐。液晶的基本概念溫度低溫度高液晶具有液體所具有的流動(dòng)性，同時(shí)也具有晶體的各向異性、雙折射等特性?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)液晶施加電場(chǎng)，使它的分子排列發(fā)生改變，從而使液晶的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。這樣，就將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢?jiàn)的光信號(hào)。偏振光與偏光片偏振光：光的矢量方向和大小有規(guī)則變化的光偏光片：將自然光變?yōu)槠窆獾钠骷髨D：兩偏光片垂直右圖：兩偏光片平行TFT電路TFT-LCD單像素結(jié)構(gòu)TFT位于掃描電極和信號(hào)電極的交叉點(diǎn)處，它的漏極和源極分別與信號(hào)電極和像素電極相連，柵極與掃描電極相連。TFT（薄膜晶體管）基本概念Gate+veCurrent

flowgndDrainWsourcedrainSourceLChannel+veConductive

channelglass+veGate

insulator

SemiconductorTFT在LCD中起著傳輸和控制電信號(hào)的作用，即通過(guò)它確定施加在液晶層上的電壓的大小彩色濾光片（Color

Filter=CF）彩色濾色膜由紅、綠、藍(lán)三種顏色的光阻、黑矩陣，保護(hù)膜和ITO公共電極幾部分組成LCD工作原理液晶顯示器件分類液晶顯示器直視型投影型透射型（有反射型（無(wú)背光源）

背光源）前投影型背投影型TFT-LCD制程Color

Filter

Fabrication

ProcessTFT

Array

ProcessLiquid

Crystal

Cell

ProcessModule

Assembly

ProcessArray制程與半導(dǎo)體制程相似，但不同的是將薄膜晶體管制作在玻璃基底上而非晶圓上；Cell制程是將前段Array基板與彩色濾光片的玻璃基板貼合，并在兩片玻璃基板間滴入液晶(LC)；模組組裝制程是將Cell制程后的面板與其它如背光單元、電路、外框等多種零組件組裝的過(guò)程。a-Si

TFT

array

process

–

step

1C"Deposit

and

pattern

gate

metalCross-section

CC’CFunctions:Gate

of

TFTSelect

linesBottom

electrode

of

storagecapacitorMetal

options:Ti/Al/TiAl/MoCrMoTaa-Si

TFT

array

process

–

step

2C"Deposition

of

SiN/a-Si/n+

byPECVD,

patterning

of

a-SiSiN

is

gate

dielectric

and

storagecapacitor

dielectrica-Si/n+SiNSelective

etch

of

a-SiSiN

is

not

etchedCa-Si

TFT

array

process

–

step

3C"Deposition

and

patterning

ofsource/drain

metalFunctions:Source

and

drain

metalData

line

metalMetal

optionsTi/Al/Ti

or

Ti/AlCrMo

or

Mo/AlCBack

etch

of

n+

a-Si

from

channelareaa-Si

TFT

array

process

–

step

4C"Deposition

and

patterning

ofpassivation

SiN

by

PECVDFunction:Passivate

TFTCa-Si

TFT

array

process

–

step

5C"Deposition

and

patterning

of

ITOStorage

capacitorITOpixel

electrodeFunction:Pixel

electrodeTop

electrode

of

storagecapacitorCross-section

C-C’a-Si

TFTCSelect

lineDatalineCell

制程O(píng)DF制程縮短制程時(shí)間原料節(jié)省，無(wú)需封口膠切割后可初步點(diǎn)亮，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不良PI涂布淡黃色800~1200?PI摩擦配向絨布LCD框膠及Ag膠涂布噴襯墊上下基板對(duì)位貼合玻璃切割、裂片貼偏光片加壓脫泡液晶顯示模塊（LCM）液晶顯示模塊（LCM）是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。連接件：導(dǎo)電橡膠、熱壓導(dǎo)電膠帶、TAB(Tape

AutomatedBonding)；集成電路：控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等；PCB：電源、控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等的連接電路；背光源：LED、CCF、VFD、EL、OEL、FED等光源；結(jié)構(gòu)件：將上面各部件裝配在一起的結(jié)構(gòu)件。背光源及結(jié)構(gòu)TFT工程Cell工程Module工程[ＬＣＤ

Panel][Glass基板][膜]綁定裝配［TFT基板］［CF］[驅(qū)動(dòng)IC]成膜液晶滴下真空貼合[Glass基板][PR][連接電路][保護(hù)板]重復(fù)塗布[Mask]曝光切割[BLU］現(xiàn)像刻蝕[信號(hào)基板］剝離検査[TFT基板][LCD

Panel][LCD

Module]TFT-LCD不良分析LCD顯示器評(píng)價(jià)項(xiàng)目:分辨率亮度(Cd/m2)對(duì)比度視角響應(yīng)時(shí)間(ms)功耗(mw)工作/存儲(chǔ)溫度范圍可靠性評(píng)價(jià)分辨率分辨率（Display

Resolution

）

：顯示器水平方向和垂直方向像素（Pixel）的數(shù)目。注：一個(gè)像素有R、G、B三個(gè)子像素（Sub-Pixel）。亮度亮度表示顯示器的發(fā)光強(qiáng)度。用每單位面積的亮度cd/m2表

示。室內(nèi)應(yīng)大于70

cd/m2，室外應(yīng)達(dá)到300

cd/m2。在不能主動(dòng)發(fā)光的液晶顯示器中，用該單位評(píng)價(jià)顯示器的亮度。對(duì)比度-視角特性.對(duì)比度-視角特性參數(shù)包括兩個(gè)方面：一是在特定的溫度、特定的方位角下，對(duì)比度隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化而變化，即對(duì)比度曲線；二是在特定溫度、固定的驅(qū)動(dòng)條件下，對(duì)比度在給定的立體空間范圍內(nèi)的分布情況，即對(duì)比度-視角特性曲線。對(duì)比度（ContrastRatio）：顯示器最大亮度值（全白）與最小亮度值（全黑）之比值。一般TFT-LCD的對(duì)比值為200:1至600:1。視角（ViewingAngle）：在大角度觀看的情況下，顯示器對(duì)比度變差會(huì)使畫(huà)面失真，可接受的觀測(cè)角度范圍就稱為視角。視角和對(duì)比度圖示例線性偏光片下視角補(bǔ)償膜補(bǔ)償后的視角響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間（Response

Time）：從輸入信號(hào)到輸出圖像所經(jīng)歷的時(shí)間，一般液晶顯示器響應(yīng)時(shí)間