《FTLCD制造工藝》課件

SUSTTFT液晶顯示器制造工藝1整理pptSUSTTFT液晶顯示器制造工藝1整理ppt主要內(nèi)容TFT液晶顯示器的常用模式生產(chǎn)TFT-LCD的主要原材料TFT-LCD面板的生產(chǎn)工藝TFT-LCD背光系統(tǒng)及的制造工藝TFT-LCD模組的制造工藝2整理ppt主要內(nèi)容TFT液晶顯示器的常用模式2整理ppt一、TFT液晶顯示器的常用模式3整理ppt一、TFT液晶顯示器的常用模式3整理pptTN模式IPS模式MVA模式4整理pptTN模式4整理pptLCDTVViewingAngleTechnologybySizeFull-HDWUXGAMVAIPSMVAMVAIPSMVAIPSMVAIPSMVAIPSWXGA+VA,IPSTNMVA,IPSTNMVAMVAIPSMVAIPSMVAMVAIPSSVGAVATNTNVGAVA

TN20”23”26”27”32”37”40”42”46”/47”52”55”+Currently,Samsung,AUO,CMOarealldeveloping26”TNforcustomerslikeSamsungTVandPhilipsTV.From2007,26”TNwilltakelargesharefromcurrent26”MVA/IPS.For32”andabove,thewideviewangletechnologyremainsmainstream.

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Source:DisplaySearchQ3’06L/ATFTProductPlanReport5整理pptLCDTVViewingAngleTechnolog1、TN模式6整理ppt1、TN模式6整理ppt

TN模式是液晶顯示中最早獲得廣泛應(yīng)用的模式、工藝最為成熟的模式。一

TN-LCD基本結(jié)構(gòu)及工作原理

1.TN-LCD的基本結(jié)構(gòu)

7整理pptTN模式是液晶顯示中最早獲得廣泛應(yīng)用的模式、工藝最為成8整理ppt8整理ppt彩色顯示應(yīng)增加彩色濾色膜Lamp(backlight)LinearpolarizerGlasssheetGlasssheetLinearpolarizerLC-material2<t<5mTransparentElectrode(ITO)Colorfilters9整理ppt彩色顯示應(yīng)增加彩色濾色膜Lamp(backlight)Li大型高分辨率的顯示器還需增加TFT10整理ppt大型高分辨率的顯示器還需增加TFT10整理pptCellofaTNAMLCD(2)11整理pptCellofaTNAMLCD(2)11整理ppt液晶盒在鍍有ITO（厚度可達(dá)1000?）透明電極的兩塊玻璃板之間夾有正性向列相液晶NP;液晶層厚度4~10微米。12整理ppt液晶盒在鍍有ITO（厚度可達(dá)1000?）透明電極的兩塊玻璃板液晶盒四周用密封材料密封;密封材料一般是環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、和玻璃襯墊按一定比例混合。13整理ppt液晶盒四周用密封材料密封;13整理ppt在液晶盒中透明電極內(nèi)側(cè)的整個(gè)顯示區(qū)域都覆蓋著一層聚酰亞胺取向?qū)樱ê穸刃∮?000?）;14整理ppt在液晶盒中透明電極內(nèi)側(cè)的整個(gè)顯示區(qū)域都覆蓋著一層聚酰亞胺取向這層取向?qū)有杞?jīng)無(wú)絨斜紋棉布定向摩擦，從而在摩擦層上形成數(shù)納米寬的細(xì)溝槽.15整理ppt這層取向?qū)有杞?jīng)無(wú)絨斜紋棉布定向摩擦，從而在摩擦層上形成數(shù)納米液晶分子玻璃基板配向膜未經(jīng)配向之液晶分子配向後的液晶分子排列井然有序液晶分子16整理ppt液晶分子玻璃基板配向膜未經(jīng)配向之液晶分子配向後的液晶分子排列長(zhǎng)棒型液晶分子只有沿溝槽平行躺下時(shí)體系的能量才最低；液晶分子通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)取向。17整理ppt長(zhǎng)棒型液晶分子只有沿溝槽平行躺下時(shí)體系的能量才最低；17整理配向膜液晶分子ITO玻璃基板配向後的液晶分子18整理ppt配向膜液晶分子ITO玻璃基板配向後的液晶分子18整理ppt為防止液晶層出現(xiàn)“疇區(qū)”缺陷，在取向時(shí)要設(shè)置2o~3o的預(yù)傾角；這個(gè)預(yù)傾角限制了加上電壓后液晶分子的旋轉(zhuǎn)方向。19整理ppt為防止液晶層出現(xiàn)“疇區(qū)”缺陷，在取向時(shí)要設(shè)置2o~3o的預(yù)傾玻璃基板只從右端站起可能從右端或左端站起配向方向液晶20整理ppt玻璃基板只從右端站起可能從右端或左端站起配向方向液晶20整理在液晶中還要摻入能形成單一右旋或左旋結(jié)構(gòu)的手性材料來(lái)控制液晶分子只沿一個(gè)方向扭曲。最上層液晶第二層液晶最底層液晶上層偏光模下層偏光模光源21整理ppt在液晶中還要摻入能形成單一右旋或左旋結(jié)構(gòu)的手性材料來(lái)控制液晶如果不做適當(dāng)?shù)念A(yù)傾斜和預(yù)扭曲處理，顯示圖象就會(huì)出現(xiàn)花斑即“疇區(qū)”缺陷，因?yàn)橐壕Ш兄胁煌瑓^(qū)域的液晶分子會(huì)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生大量“疇區(qū)”，從而引起反射光線因位置不同而產(chǎn)生差異。液晶玻璃基板22整理ppt如果不做適當(dāng)?shù)念A(yù)傾斜和預(yù)扭曲處理，顯示圖象就會(huì)出現(xiàn)花斑即“疇只有使液晶分子預(yù)先產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)傾斜和預(yù)扭曲的環(huán)境，才能使液晶分子向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，消除“疇區(qū)”缺陷。

23整理ppt23整理ppt磨擦所引起的靜電可能會(huì)破壞TFT；摩擦?xí)r應(yīng)控制濕度。

TFT基板四周的Gate、Source電極可以短路相接，以避免靜電所造成的破壞。24整理ppt磨擦所引起的靜電可能會(huì)破壞TFT；24整理ppt在制造液晶盒時(shí)，上、下極板的取向?qū)拥娜∠蚍较驊?yīng)相互垂直；液晶分子由上基板到下基板逐漸旋轉(zhuǎn)90o成扭曲排列狀態(tài)。

25整理ppt在制造液晶盒時(shí)，上、下極板的取向?qū)拥娜∠蚍较驊?yīng)相互垂直；25液晶盒的厚度和均勻性是由襯墊決定的；玻璃襯墊決定液晶盒的厚度；塑料襯墊決定液晶盒的均勻性。26整理ppt液晶盒的厚度和均勻性是由襯墊決定的；26整理ppt液晶盒外側(cè)有兩片偏振片；上基板處的偏振片稱為起偏器，下基板處的偏振片稱為檢偏器。27整理ppt液晶盒外側(cè)有兩片偏振片；27整理ppt起偏器和檢偏器有兩種設(shè)置方法一種是起偏器光軸和檢偏器光軸呈正交狀態(tài)，且使起偏器偏振化方向平行（或垂直）于入射側(cè)分子取向，稱之為常白模式；另一種是兩偏振片光軸呈平行狀態(tài)，起偏器光軸平行（或垂直）于入射側(cè)分子取向，而檢偏器光軸垂直（或平行）于出射側(cè)分子取向方向，稱之為常黑方式。28整理ppt起偏器和檢偏器有兩種設(shè)置方法28整理pptTN-LCD的工作原理

整個(gè)液晶屏上的點(diǎn)處于兩種狀態(tài)：非選擇態(tài)和選擇態(tài)；非選擇態(tài)：不通電的狀態(tài)；選擇態(tài)：通電的狀態(tài)。29整理pptTN-LCD的工作原理29整理pptLCDSystemTFTArrayLCDCellColorFilterLCM:Polarizerfilm,TABorCOG,Back-lightNormallyWhiteMode30整理pptLCDSystemNormallyWhiteMode3非選擇態(tài)工作原理對(duì)于液晶顯示屏上處于非選擇態(tài)上的像素，在不施加電壓的情況下，來(lái)自光源的自然光經(jīng)過(guò)起偏器后只剩下平行于光軸方向的線偏振光射入液晶層。31整理ppt非選擇態(tài)工作原理31整理ppt由于起偏器的光軸方向平行（或垂直）于入射光側(cè)液晶分子的取向方向，經(jīng)過(guò)起偏器后的線偏振光的偏振方向沿平行（或垂直）于入射側(cè)液晶分子取向的方向方向，射向液晶層。32整理ppt由于起偏器的光軸方向平行（或垂直）于入射光側(cè)液晶分子的取向方TN-LCD液晶盒通常滿足λ/nP0<<Δn/2n的莫根條件；線偏振光將以波導(dǎo)方式在液晶層傳播：光在液晶層內(nèi)傳播過(guò)程中，其偏振方向伴隨分子的扭曲方向同步旋轉(zhuǎn)。33整理ppt33整理ppt34整理ppt34整理ppt液晶分子在液晶盒中旋轉(zhuǎn)了90o；由起偏器產(chǎn)生的線偏振光到達(dá)檢偏器時(shí)其波振面也相應(yīng)旋轉(zhuǎn)了90o。35整理ppt液晶分子在液晶盒中旋轉(zhuǎn)了90o；35整理ppt當(dāng)兩偏振片的光軸是正交設(shè)置，偏振光的偏振方向就與檢偏器的光軸方向平行，射向檢偏器的線偏光可以順利通過(guò)檢偏器，液晶顯示器上的相應(yīng)區(qū)域便呈現(xiàn)明亮的狀態(tài)；如果整個(gè)液晶顯示器都不施加電壓，整個(gè)液晶顯示器上都呈現(xiàn)明亮的狀態(tài)，這就是常白方式。36整理ppt當(dāng)兩偏振片的光軸是正交設(shè)置，偏振光的偏振方向就與檢偏器的光軸當(dāng)兩偏振片的光軸平行設(shè)置時(shí)，偏振光的偏振方向就與檢偏器的光軸方向垂直；射向檢偏器的線偏光無(wú)法通過(guò)檢偏器，液晶顯示器上的相應(yīng)區(qū)域便呈現(xiàn)黑暗的狀態(tài)；如果整個(gè)液晶顯示器都不施加電壓，整個(gè)液晶顯示器上都呈現(xiàn)黑暗的狀態(tài)，這就是常黑方式。37整理ppt當(dāng)兩偏振片的光軸平行設(shè)置時(shí)，偏振光的偏振方向就與檢偏器的光軸選擇態(tài)工作原理對(duì)于TL-LCD液晶顯示器上的特定區(qū)域施加電壓時(shí)，從閾值電壓大于Uth起，液晶分子的指向矢就開(kāi)始向電場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)；在所施加電壓為閾值電壓Uth的2倍（選擇態(tài)）情況下，由于正性介電各項(xiàng)異性Δε和電場(chǎng)的相互作用，除電極近旁的分子外，其它分子的指向矢都沿著平行于電場(chǎng)的方向重新排列。38整理ppt選擇態(tài)工作原理38整理ppt液晶層分子變成垂面取向，扭曲結(jié)構(gòu)解體。自然光經(jīng)過(guò)起偏器產(chǎn)生的線偏振光的波振面在液晶盒中不再旋轉(zhuǎn)，保持原來(lái)偏振方向到達(dá)檢偏器。39整理ppt液晶層分子變成垂面取向，扭曲結(jié)構(gòu)解體。39整理ppt如果兩片振光的光軸正交設(shè)置，射向檢偏器的偏振光的偏振方向就與檢偏器的光軸方向垂直，線偏光無(wú)法通過(guò)檢偏器；液晶顯示器上的相應(yīng)區(qū)域便呈現(xiàn)黑暗的狀態(tài)。40整理ppt如果兩片振光的光軸正交設(shè)置，射向檢偏器的偏振光的偏振方向就與若兩偏振片的光軸平行設(shè)置，射向檢偏器的偏振光的偏振方向就與檢偏器的光軸方向平行；線偏光可以順利通過(guò)檢偏器；液晶顯示器上的相應(yīng)區(qū)域便呈現(xiàn)明亮的狀態(tài)。41整理ppt若兩偏振片的光軸平行設(shè)置，射向檢偏器的偏振光的偏振方向就與檢對(duì)于常白方式的TN-LCD，液晶顯示器上非選擇的區(qū)域呈現(xiàn)明亮狀態(tài)、選擇區(qū)域呈現(xiàn)黑暗狀態(tài)，這樣便在明亮的背景上顯示出黑暗的圖案。對(duì)于常白方式，可實(shí)現(xiàn)在白色背景上顯示黑色圖案，稱為正像顯示；對(duì)于常黑方式，可以實(shí)現(xiàn)在黑色背景上顯示白色圖案，稱為負(fù)像顯示。42整理ppt對(duì)于常白方式的TN-LCD，液晶顯示器上非選擇的區(qū)域呈現(xiàn)明亮TN模式中兩種方式的CR-Va/Vth曲線。橫坐標(biāo)采用驅(qū)動(dòng)電壓的歸一化值。在低電壓驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，NB方式具有比NW高的對(duì)比度，但在高電壓驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，NW方式具有很高的對(duì)比度。43整理pptTN模式中兩種方式的CR-Va/Vth曲線。橫坐標(biāo)采用驅(qū)動(dòng)電常黑（NB）方式和常白(NW)方式的電光特性如上圖所示。其中點(diǎn)線、實(shí)線、點(diǎn)劃線分別表示R,G,B三原色的T-V曲線。與NB方式相比，NW方式在低透過(guò)率區(qū)的三原色T-V曲線匯聚為一條線，而低透過(guò)區(qū)的三原色T-V曲線的會(huì)聚性對(duì)色再現(xiàn)性和對(duì)比度有極大影響。44整理ppt常黑（NB）方式和常白(NW)方式的電光特性如上圖所示。其NW方式在低透過(guò)率區(qū)的三色會(huì)聚性好，因而其色再現(xiàn)性比較好；NW方式在低透過(guò)率T可達(dá)到非常小的值，為無(wú)電場(chǎng)時(shí)透過(guò)率的百分之一以下，因而可得到非常高的對(duì)比度。

45整理pptNW方式在低透過(guò)率區(qū)的三色會(huì)聚性好，因而其色再現(xiàn)性比較好；446整理ppt46整理ppt

NW方式的特點(diǎn)不僅色再現(xiàn)性好，對(duì)比度高。而且視角引起的色變化也小。47整理pptNW方式的特點(diǎn)不僅色再現(xiàn)性好，對(duì)比度高。而且視角引起的TN模式的優(yōu)點(diǎn)：成本最低技術(shù)最成熟生產(chǎn)難度最小易于彩色化48整理pptTN模式的優(yōu)點(diǎn)：48整理pptTN模式的存在問(wèn)題：視角??；響應(yīng)速度慢；僅有增加TFT后才能制作大尺寸的顯示器。49整理pptTN模式的存在問(wèn)題：49整理ppt50整理ppt50整理ppt3、TN模式的視角擴(kuò)展視角問(wèn)題產(chǎn)生的原因不同角度的光線從液晶層射出時(shí)所獲得的相位延遲各不相同。而相位延遲的大小又決定著合成光的偏振狀態(tài)，從而影響出射光強(qiáng)的大小。51整理ppt3、TN模式的視角擴(kuò)展51整理ppt觀察角度不同,獲得的亮度不同52整理ppt觀察角度不同,獲得的亮度不同52整理ppt

光線從液晶層射出時(shí)所獲得的有效光程差Δnd值也就不一樣了（注：液晶盒的最佳光程差是按照垂直入射光線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的），從而獲得不同的相位延遲。液晶分子的這種特性表現(xiàn)在顯示質(zhì)量上，就是我們感受到的在不同觀察角度出射光強(qiáng)度會(huì)不一樣的現(xiàn)象。

解決TN-LCD視角問(wèn)題的根本途徑在于消除Δnd值的各向異性。53整理ppt光線從液晶層射出時(shí)所獲得的有效光程差Δnd值也就不一亮態(tài)時(shí)，TN盒的透過(guò)特性對(duì)視角特性的影響不大，而暗態(tài)（有場(chǎng)態(tài)）的透過(guò)率與視角關(guān)系十分靈敏，所以視角的補(bǔ)償多集中在暗態(tài)的光學(xué)補(bǔ)償上。TN模式中暗態(tài)是有電場(chǎng)狀態(tài)，在飽和電壓下，盒中心部位的液晶分子垂直于基板排列，而基板附近的分子幾乎不扭曲地徐徐傾斜取向，形成指向矢沿盒厚方向連續(xù)變化但上下不對(duì)稱的混合取向，如右圖所示。

54整理ppt亮態(tài)