FPD基础知识简述

1、FPD基础知识简述内 容 提 纲 一、平板显示主要基础概念 二、TFT-LCD工艺流程简介 三、主流触控技术概述 四、中国液晶显示发展现状 五、创新显示技术一、平板显示主要基础概念p（1）电子显示器件主要类别p（2）TN， STN，TFT 液晶显示器区别p（3）RGB色彩基础原理p（4）液晶面板世代线划分p（5）显示器件性能指标-像素p（6）液晶显示主要产业链构成一、平板显示主要基础概念p（1）电子显示器件类别pLCD分类：按驱动方式划分一、平板显示主要基础概念p 显示技术以驱动方式来划分：有源矩阵(Active Matrix)、无源矩阵(Passive Matrix)u LCD阵营阵营中：中

2、：AMLCD阵营包括阵营包括a-Si TFT LCD、LTPS TFT LCD等技术等技术 PMLCD包括FSTN(Film STN)、CSTN(Color STN)等技术备注备注2：FSTN：为了改善普通STN的底色问题，在偏光片上而加入一层补偿膜，可以消除色散，实现黑白显示。 CSTN：彩色STN，在FSTN技术的基础上，增加一层RGB彩色膜，实现彩色化显示，一般驱动路数较高。备注备注1：普通STN（Super Twisted Nematic）：超扭曲向列型；是用电场改变原为180度以上扭曲的液晶分子的排列从而改变旋 光状态，它的好处是功耗小，具有省电的最大优势。备注备注3：LTPS（Lo

3、w Temperature Poly-silicon）：低温多晶硅技术，最大优势在于超薄、重量轻、低耗电，可以提供更艳丽的色 彩和更清晰的影像。u OLED阵阵营中营中：l 按材料分类可划分为：小分子OLED(SMOLED)与高分子OLED(PLED)等l 若以驱动方式来划分：无源矩阵OLED(PMOLED)及有源矩阵OLED(AMOLED)等一、平板显示主要基础概念p有源矩阵（有源矩阵（AM）与无源）与无源矩矩阵（阵（PM）的）的差差别：在别：在于电流的驱动方式于电流的驱动方式。Active Matrix：在每个画数里添加画数剥膜晶体管。Passive Matrix：驱动画数以每个画数列单位

4、驱动。LCD有源矩阵（）无源矩阵（）三端子式二端子式ECB型相位移转型TN型强诱电型STN型MOSFET型TFT型MIM型DR型TFD型Varistor型D-STNF-STNT-STNMLA-STN按驱动方式划分LCD：a-SiTFTc-Si TFTP-SiTFTLTPS TFTOther TFT材质分IPS：日立(In-Plane Switching)ASV：夏普(Advance Super View)技术分一、平板显示主要基础概念TN、STN及及TFT型液晶显示器对比表型液晶显示器对比表 类别 TN STN TFT 原理 液晶分子，扭转90度 扭转180270度 液晶分子，扭转90度 特性

5、 黑白、单色低对比（20：1） 黑白、彩色（26万色）低对比，较TN佳（40：1） 彩色（1667万色）高对比，较STN（300：1） 全色彩化 否 否 可谐美CRT之全彩色 动画显示 否 否 可谐美CRT 视角 30度以下 40度以下 80度以下 面板尺寸 13寸 112寸 617寸以上 应用范围 电子表、计算机电子字典、行动电话 笔记本电脑、投影机、超薄平面彩色电视 p（2）TN， STN，TFT液晶显示器区别主主流方向流方向备注：备注：STN：Super Twisted Nematic，超扭曲向列型；TFT：Thin Film Transistor，薄膜晶体管。一、平板显示主要基础概念平

6、板显示器件p 等离子显示(PDP： Plasma Display Panel)p 液晶显示(LCD： Liquid Crystal Display)p 有机电致发光显示(OLED：Organic Light-Emitting Diode)一、平板显示主要基础概念p（3）RGB色彩基础原理l 三基色：三基色：R R G G B Bl 红色红色+绿色绿色=黄色黄色l 绿色绿色+蓝色蓝色=青色青色l 红色红色+蓝色蓝色=紫色紫色l 红色红色+绿色绿色+蓝色蓝色=白色白色p “四原色四原色”技术技术由日本夏普倡导，在Quattron液晶面板增加黄色，实现了RGBY四原色。p “六六基色基色”技术技术是

7、由创维集团首创，增加青、品红、黄三条色轴，实现 “六基色”3D彩色处理。一、平板显示主要基础概念p（4）液晶面板世代线划分u 液晶面板生产线世代的划分是根据玻璃基板的大小来划分的。u 世代的不同其主力切割的产品尺寸不同，产品技术无区别，生产工艺略有不同。 世代世代玻璃基板尺寸玻璃基板尺寸(mm)大致对应的产品尺寸大致对应的产品尺寸 1代线 320*4009寸 以下的移动及专用产品2代线370*4709寸以下的移动及专用产品3代线550*6509寸以下的移动及专用产品4代线680*8809寸以下的移动及专用产品4.5代线730*92015寸以下的移动及专用产品5代线 1100*13008寸32寸

8、移动、笔记本、显示器、电视6代线 1500*185018寸37寸 显示器、电视7代线1950*225032寸42寸电视8代线2200*250032寸60寸电视10代线2880*313040寸以上电视11代线 3000*332050寸以上电视一、平板显示主要基础概念一、平板显示主要基础概念韩国LG 8.5G台湾AUO 8.5G大陆BOE 8.5G日本Sharp 10G陆陆韩韩台台日日一、平板显示主要基础概念p（5）显示器件性能指标-像素（Pixel）u （1）分辨率：）分辨率：Image resolution，解像度，解析度，解像力，就是屏幕上显示的像素个数。 如分辨率160128表示：水平像素

9、数为160个，垂直像素数128个。一、平板显示主要基础概念备注备注2：传统影视的宽高比是 4：3，宽屏幕电影的宽高比是 1.85：1，高清晰度电视是 16：9，全景式格式电影是 2.35：1。图像显示规格名称解像度长宽比Color Graphics AdapterEnhanced Graphics AdapterVideo Graphics ArraySuper Video Graphics ArrayExtended Graphics ArrayEngineering Work StationSuper Extended Graphics ArrayUltra Extended Graphi

10、cs ArrayHigh Definition Graphics ArrayQuadrable Extended Graphics Array16-Super Video Graphics ArrayCGAEGAVGAS-VGAXGASPARCS-XGAU-XGAHD-TVQ-XGA16-SVGA 3202006403506404808006001024768115290012801024160012001920108020481536320024008:564:354:34:34:332:255:44:316:94:34:3 备注备注1：VGA：Video Graphics Array（视频

11、图像分辨率），S：Super(超过)，X：EXtended(扩展)，U：Ultra(终极)， 第一个Q：Quarter(四分之一)，最后一个Q：Quantum(量子化)。 CIF: Common Intermediate Format QCIF: Quarter Common Intermediate Format QQCIF: Quarter QCIF Sub-QCIF: Sub Quarter QCIF一、平板显示主要基础概念u （2）PPI 是 Pixels per inch，每英寸所拥有的像素（Pixel）。计算方法：计算方法：用长跟高的像素数计算出对角方向的像素数（直角三角形），然后

12、再用对角的像素数除以 屏幕尺寸就是PPI数值。 公式表达为 PPI=（X2+Y2）/ Z （X：长度像素数，Y：宽度像素数，Z：屏幕大小）。一、平板显示主要基础概念Module制造制造CellCF制造制造玻璃基板上游ITO玻璃Array制造制造化学品光阻剂偏光片彩色滤光片Spacer液晶配向膜导光板背光源背光模组驱动IC中游下游应用数码产品 数码相机 电子字典游戏机 PDA汽车导航仪户外广告展板监视器笔记本电脑台式机投影仪设备材料、零组件p（6）液晶显示主要产业链构成一、平板显示主要基础概念Highn 液晶液晶Low n 液晶液晶反射式反射式LCD用液晶用液晶Fast response tim

13、e广视广视角膜角膜新偏光板新偏光板导导光板光板扩散板扩散板增量膜增量膜整合整合型型 光学光学基基板板抗反射及防炫材料抗反射及防炫材料Inject printing高彩度材料高彩度材料彩色光阻剂彩色光阻剂光配向材料光配向材料视讯视讯用用配向材料配向材料Inject Printing制程制程配向材料配向材料无机无机配向材料及技术配向材料及技术ODF制成封装材料制成封装材料TCP及及COF材料材料Sealant for flexible display类类玻璃材料玻璃材料ITO取代材料取代材料OLED,PLED,CNT-FED,OTFT等材料等材料 液晶液晶材料材料光光学学膜材料膜材料彩色彩色滤滤光

14、板材料光板材料配向材料配向材料封装封装材材料料基板材料基板材料其他尖端显示器材料其他尖端显示器材料关键关键材料材料开发开发一、平板显示主要基础概念LCoS 切割切割/裂片设备技术裂片设备技术 CNT-FED Spacer整列设备技术整列设备技术 Roll-to-Roll 软板镀膜软板镀膜设备技术设备技术 气相沉积气相沉积设备技术设备技术基板基板测试测试设备技术设备技术基板清洗设备技术基板清洗设备技术 光阻光阻涂布涂布设备技术设备技术 液晶配向设备技术液晶配向设备技术液晶盒液晶盒组组裝设备技术裝设备技术显示器检测设备技术显示器检测设备技术Burn-in设备技术设备技术TCP及及COG压压合合设备

15、技术设备技术 关键设备开发关键设备开发基板基板制制造设备技术造设备技术组装组装制制造设备技术造设备技术后后段制造设备技术段制造设备技术其他其他前瞻性显示器设备前瞻性显示器设备OTFT热蒸镀热蒸镀设备技术设备技术 Film Lamination设备技术设备技术二、TFT-LCD工艺流程简介p（1）什么是TFT-LCD？p（2）什么是胆甾相的液晶？p（3）TFT-LCD构造图解p（4）TFT-LCD工艺流程简述二、TFT-LCD工艺流程简介n LCD：Liquid Crystal Displayn 液晶显示器液晶显示器u TFT: Thin Film Transistoru 薄薄膜晶体管膜晶体管

16、TFT-LCD 又称又称AMLCD驱动方驱动方式：有式：有源矩阵源矩阵(Active Matrix) 无无源矩阵源矩阵(Passive Matrix) p（1）什么是TFT-LCD？二、TFT-LCD工艺流程简介备注：备注：图示为胆甾相的液晶杂乱无序特性。根据分子排列的方式，液晶可以分为层列相层列相、向列相和胆甾相、向列相和胆甾相三种，其中向列相和 胆甾相应用最多。p（2）什么是胆甾相的液晶？二、TFT-LCD工艺流程简介p（3）TFT-LCD构造图解u TFTLCD解析示意图解析示意图u TFTLCD横截面示意图横截面示意图二、TFT-LCD工艺流程简介p（4）TFT-LCD工艺流程简述二、

17、TFT-LCD工艺流程简介Glass成成膜膜:CVDSputter膜LithographyGlass（a)溅射 (b) (c) (d)曝光MaskMaskTFT Process显像Etching(e)剥离反复工艺名称工艺名称 工艺目的工艺目的洗净清洁基板表面，防止成膜不良溅射（SPUTTER)成Al膜、Cr膜和ITO膜PE-CVD成a-Si膜、n+a-Si膜和SiNx膜PR/曝光形成与MASK图案相一致的光刻胶图案湿刻（WE)刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的金属膜干刻（DE)刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的非金属膜剥离去掉残余的光刻胶lArray Process (TFT Process)备注1：PECVD：Pl

18、asma Enhanced Chemical Vapor Deposition， 等离子体增强化学化学气相沉积法。备注2：Dry Etching：干刻蚀；Wet Etching：湿刻蚀。备注3：ITO：Indium Tin Oxides，是一种N型氧化物半导体-氧 化铟锡。ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜。二、TFT-LCD工艺流程简介lArray Process (TFT Process)InsulatorInsulatorGlassGlassGATEGATEDRAINDRAINSOURCESOURCEa-sia-siPixelPixel二、TFT-LCD工艺流程简介Insulator

19、 & a-SiInsulator & a-SiGATE ElectrodeGATE ElectrodeSUBSTRATEAlAlDCAlAlAlAlAlAlAlAl Ar+Ar+AlAl Ar+Ar+TARGETSPUTTERSPUTTERR FHSiSiSiSiN NSiSiN NHSiSiHHHN NN NHHHHHPECVDPECVDGlassGlassDATA ElectrodeDATA ElectrodeWet EtchWet EtchDry EtchDry EtchF FO OSiSiSiFSiF4 4SiSiPLASMAPLASMAGasGasRFRFDeposition & P

20、atterning Process in DetailPassivationPassivationPixel ElectrodePixel ElectrodePattern-ingPattern-ingPattern-ingPattern-ingPattern-ingTFT Manufacturing Process :二、TFT-LCD工艺流程简介lColor Filter Process (RGB Process)GlassBlack MatrixRedGreenBlueITO二、TFT-LCD工艺流程简介CF Manufacturing Process :Pattern-ing APat

21、tern-ing BPattern-ing BPattern-ing BPattern-ing ADeposition & Patterning Process in DetailSUBSTRATEAlAlCrAlAlAlAlAlAlAlAl Ar+Ar+AlAl Ar+Ar+TARGETSPUTTERSPUTTERBAWet Etch Wet Etch Dry Etch Dry Etch F FO OSiSiSiFSiF4 4SiSiPLASMAPLASMAGasGasRFRFB/MB/MC/F C/F 二、TFT-LCD工艺流程简介lCell Process GlassGlass-Whit

22、e (TFT Off)Black (TFT On)Upper PolarizerLiquid CrystalCell Driving Cell Driving CF Lower PolarizerITOTFT 二、TFT-LCD工艺流程简介Cell Manufacturing Process :TFTTFTC/FC/F3CleaningAlignment-Layer Printing Rubbing Seal Printing Spacer Dispensing Assembly Cell cutting LC Injection Autoprobe Inspection 二、TFT-LCD工

23、艺流程简介lModule ProcessBezelBezelLCD PanelLCD PanelDiffusers & PrismsDiffusers & PrismsBack Light Back Light Suppor MainSuppor MainPCBPCBD-IC(on TCP)D-IC(on TCP)Bottom CoverBottom Cover二、TFT-LCD工艺流程简介Module Manufacturing Process :Cleaning Cleaning Autoclave Autoclave Polarizer Attachment Polarizer Atta

24、chment TCP Bonding TCP Bonding B/L Assembly B/L Assembly PCB PCB Bonding Bonding Inspection Inspection Aging TestAging TestPackaging Packaging Cell Cell Inspection Inspection 三、主流触控技术概述p（1）触控技术主要分类p（2）表面电容式触控原理 p（3）触控屏基本构造与贴合方式p（4）主流触控（全贴合）技术简介三、主流触控技术概述n 电阻式触摸屏电阻式触摸屏 1）四线电阻式触摸屏 2）五线电阻式触摸屏 3）六线电阻式触摸

25、屏 4）七线电阻式触摸屏n 电容式触摸屏电容式触摸屏 1）单点触摸屏 2）多点触摸屏（ multi-touch、iPhone 2007.1.19 ）n 红外线触摸屏红外线触摸屏n 超超声波触摸屏声波触摸屏备注：目前大部分手机屏采用的是电容式触摸屏多点触控屏。p（1）触控屏主要分类三、主流触控技术概述p（2）表面电容式触控原理（ Surface Capacitive Technology ）电容式电容式ITOITO玻璃玻璃电容式电容式ITOITO胶片胶片 (表面)电容触摸屏只采用单层的ITO，在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。 当手指触摸屏表面时，手指与导体层间会形

26、成一个耦合电容，就会有一定量的电荷转移到人体。 为了恢复这些电荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例，我们可以由此推算出触摸点的位置。 三、主流触控技术概述p（3）触控屏基本构造与贴合p 屏幕大致分成三个部分，从上到下分别是保护玻璃保护玻璃，触摸屏触摸屏、显示屏显示屏。 这三部分是需要进行贴合的，一般来说需要两次贴合：l 在保护玻璃与触摸屏之间进行一次贴合；l 而另一次的贴合则是在显示屏与触摸屏之间。基本构造：三、主流触控技术概述p（3）触控屏基本构造与贴合方式u 框贴：框贴：以双面胶将触摸屏与显示屏的四边固定，目前大部分显示屏所采用的贴合方式。 优点：优点：

27、 工艺简单，成本低廉。 缺点：缺点： 显示屏与触摸屏间存在着空气层，在光线折射后导致显示效果大打折扣。u 全贴合：全贴合：以水胶或光学胶将面板与触摸屏以无缝隙的方式完全黏贴在一起。 全贴合方案分为：OGS/TOL(触控屏厂商主导)和On Cell /In Cell（面板厂商主导） 优点：优点： 全贴合技术消除了屏幕间的空气，减少显示面板和玻璃之间的反光，可以让屏幕看 起来更加通透，增强屏幕的显示效果。 缺点：缺点： 良率过低，贴合过程中表面玻璃和面板的报废率高，造成生产成本过高。贴合方式：框贴和全贴合。三、主流触控技术概述p（3）触控屏基本构造与贴合方式LCDTSP双面胶TSP&LCD空气层空

28、气层传统贴合方式：备注：TSP全名Touch-Screen Panel 三、主流触控技术概述p（3）触控屏基本构造与贴合方式全贴合方式：LCDTSPTSP&LCD空气层空气层点胶三、主流触控技术概述p（3）触控屏基本构造与贴合方式空气层空气层传统贴合传统贴合传统贴合传统贴合全贴合全贴合对比对比传统贴合传统贴合全贴合全贴合对比对比三、主流触控技术概述p（4）主流触控（全贴合）技术简介l 单片玻璃式触控技术 OGS/TOL屏幕技术l 内嵌式触控技术 In-cell技术 On-cell技术备注：TOL=Touch On Lens，同OGS：One Glass Solution。三、主流触控技术概述p（4）主流触控（全贴合）技术简介p 触控模组厂商或上游材料厂商倾