TFT显示屏设计报告书

课程设计报告书一：设计要求(a)设计Array基板(Csongate)的次像素图形(b)设计8英寸TFT显示屏Array基板(Csongate)(c)设计对应的五张掩模板： GE版、SE版、SD版、CH版、PE版，并且进行阵列外布线(d)设计CF基板(上玻璃板尺寸的确定设计、黑色矩阵的设计、色层位置的确定)(e)cell盒设计(取向剂掩模版PI版、丝印边框掩模版 Seal版)二：设计步骤研究课程设计题目，进行小组内讨论，并确定最终的课设题目。确定规格：显示屏规格尺寸、工作模式、分辨率、开口率、宽高比。利用Initdesign计算软件的四条限制线确定 CS所占次像素比例大小和沟道宽度Wo计算参数。绘制图形绘制Array基板①绘制子像素、子像素尺寸标注、阵列②绘制GE、SE、SD、CH、PE这五张掩膜版。③布线CF基板①上玻璃板尺寸的确定设计②黑色矩阵的设计③色层位置的确定(3)设计cell盒①取相剂掩模版PI版②丝印边框掩模版Seal版三：设计思想阵列中每个画素的大小和形状是一样的， 但是每个画素的细部设计， 并不一定要完全一样，利用画素设计的细部改变， 可以解决一些问题。 比如通过精密计算沿着扫描线改变 TFT的寄生电容的大小， 可以补偿电容耦合效应和信号延迟效应， 但是这样设计会使得整个布局非常复杂，又会产生其他的问题，因此目前在绝大多数的 TFT设计中，都是采用完全相同的画素设计。为了使得设计出来的显示器在各种情况下都能够满足驱动原理的要求，采用的设计观念是“最坏情况设计 ”，即在设计时考虑在极限情况下能够使用，那么其他情形就没有问题。 比如画面的帧频在60〜75Hz,则以75Hz考虑充电时间，而以60Hz考虑电荷保持时间，这样在两个极限条件下如果能够满足，其它频率下肯定能够满足四：具体设计过程规定产品规格为8in,规定分辨率为640X480,宽高比为4:3，开口率为70%。规定电学参数：包括资料驱动IC,扫描驱动IC,共电极等的电压范围及方式，TFT的漏电流， 最小视讯电压信号范围， 延迟时间， 直流电压残留值， 寄生电容，电子迁移率，截止电压等Cs设计参数的确定：采用像素全同设计方式，根据设定好的参数，以存储电容Cs和沟道宽度 W作为初始设计目标，以四大考量为基础，编写方程式，利用Initdesigh确定Cs和W的值，进行初始画素布局， 粗略计算开口率及其它参数。①利用Initdesign确定CS和W。经过软件模拟，从图中可以看到四条限制线的交集为一个近似三角形的区域，在此区域内的 Cs、W值都满足要求。 通常，为使像素的开口率达到最大，取最左下角的值，在图中可取无限靠近 TFT开电流限制线和电容耦合限制线的交点处。坐标为( 5.91,12.32),由于横轴表示 Cs面积占一个亚像素面积的比例，纵轴表示 TFT沟道的宽度W值。所以可大致计算Cs面积，为254X86X5.91%平方微米=1271平方微米。由此可进行图形的初始设计。在设计过程中，电容的大小体现在面积的大小上所以设计时 Cs以其面积来考虑，1这样可以简化设计过程。将计算所得参数列于下表。~r1沟道宽度 13.04微米CS回枳 1365.6平方微米!・CS占次像素的面积比例 6.35% 分析及次像素的绘制次像素大小为254X84.67m,定义开口率为70%,这一部分完全依靠ITO的面积大小来实现， 根据计算， 存储电容的面积占次像素的面积是 5.91%,也是依靠ITO的面积来实现，所以，在次像素的范围内， ITO的面积应占整个次像素面积至少约 76%。那么扫描线与数据线及TFT所占的面积不能超过 24%。我们知道，对于扫描线和数据线，扫描线的信号延迟要远大于数据线的信号延迟， 且在高度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸， 所以数据线的宽度。根据制程设计准则，数据线宽度最小为 7以m,数据线与ITO线间距对准误差1m,取2^m,这样，在宽度方向上，数据线和线间距占据的宽度至少 9^m,那么，在扫描线方向上可用的最大宽度为 (254X9+84.67XX)+254+84.67<26% ,计算X<33.07m 扫描线与ITO对准误差 0.6m,取1m,半导体延伸出栅线最小3^m,所以扫描线可以取 33.07-1X2-3=28.07m,这样将其值设定为 28Hm.。那么，实际上可以放置 ITO的区域变为：(254-35)X(84.67-7-2)+254+84.67=77%次像素的绘制顺序:ITO—存储电容ITO—存储电容绘图项目 取值(m) 取值依据次像素大小 254X84.67 屏规格所定数据线宽度7漏/源极金属线最小线宽限制卜描线宽度28卜导体与栅线相交部;M目取值取值依据 1丁、r门口>［、—.~~•,,、、，-半导体下边缘距栅线下边缘 3以m栅极延伸出半导体最小长度31Im半导体左边缘距数据线右侧4.5m半导体线间距最小 4m半导体右边缘距左边缘14m沟道宽度 13.04抹m半导体中线I距栅线上边缘~~15^-m平导体线宽最小 5rm,且考虎_S/D出口半导体与数据线相交部分半导体延伸部分与数据线同宽项目取值取值依据半导体延伸部分与数据线同宽项目取值取值依据源极和漏极： 半导体上下总宽度为 28+3=31,沟道长度 4.5,对准误差1,剩余宽度31—4.5—1X2=24.5,源/漏宽度为24.5/2=12.25，恰好满足源线和漏线的最小宽度。漏极上边缘距栅线上边缘1半导体层和栅线对准误差0.6m,漏极上边缘距栅线上边缘1半导体层和栅线对准误差0.6m,和源/漏对准误差1漏极下边箕缘源/漏线最小宽度7/m12.25m沟道长度4.51Im已设源极下边缘沟道长度4.51Im已设源极下边缘距半导体下边缘1mo但考虑CH孔，最终取得距栅线下边缘 10^mo源/漏极的左以半导体宽度的中线两侧偏移 6.1wm右边缘项目 取值 取值依据ITO像素电极 据两侧栅线， 数据线的内侧向内偏移满足对准误差一 [1pm。在TFT处，ITO电极依源极边缘向内偏移1moCH孔 在源极左右边缘的中线，上下方向 CH孔最小宽度3区m,源漏上，以下线为起点处于5+2=7m极中出接触孔最小长度5H处线的交点处，半径为1.6m的圆m。ITO与接触孔的连Cs电容左右边缘距数据线2.511m,长度为面积比例计算所得按照以上分析，利用(4)阵列及阵列72.67m,宽度为18.8AUTOCAD绘制子像素。［外布线m如后图所示。次像素绘制好以阵列为1920歹I」、48缩小，这里将数目确定4900mm,宽度为3尸，就可进行像素阵列，按照前面设置的 640XRGBX480,需要将次像素0行，由于AUTOCAD对如此多的数目几F无法运行，所以将行列数目按倍数fe16X3X12。运行结果后图。阵列区k的总长度为400mmITO与接触孔的连Cs电容左右边缘距数据线2.511m,长度为面积比例计算所得按照以上分析，利用(4)阵列及阵列72.67m,宽度为18.8AUTOCAD绘制子像素。［外布线m如后图所示。次像素绘制好以阵列为1920歹I」、48缩小，这里将数目确定4900mm,宽度为3尸，就可进行像素阵列，按照前面设置的 640XRGBX480,需要将次像素0行，由于AUTOCAD对如此多的数目几F无法运行，所以将行列数目按倍数fe16X3X12。运行结果后图。阵列区k的总长度为400mm①扫描线和数据线布线在像素阵列中:需要与驱动IC进行连扫描线与数据线是以次像素的大小为间哪平行排列,但是在阵列之外，就接，所以扫描线和数据线会根据所采用的连挂方式而进行布线。下,是其中的一种布线臼②下板共电极布乡式。除了扫描线和数据线以外,下板共电极在阵列外也需要旌接在一起并且通过金胶点与上板共电极相接在一起至此，Array基板的内容就设计完成了(5)五张掩膜,反绘制根据设J好的Array基板图形，下一步就可以获得AUTOCAD应的掩模版(6)的图层功画

例图中1d

设计CF旨，在原始图形上，将某一层保留，而将其他R的五张掩模版基板GE、SE、SD、p道掩模版的图形。利用卜层删掉，便可得到相CH、PE如图所示。上壬E璃基板尺寸的确定以及与Array基板的位置关系CF布线露出基板左边缘和上边缘与下板平齐，而右边缘;犯下边缘将扫描线和数据线,可以将CF基板的右边缘和下边缘伸出像素区0.5-2mm。①色层的殳计寸确斗为石液晶电容的电极相同，且上下对应，这产可将一个像素对应的基板上的色层位置和大小确定下来。然后分别阵列〉可获得三张色层掩模版。CF这里售注意的是，上下基板是面对面贴合在一起的素应立与Array板的右上角对应，因此，还需将所以,CF板的左上角像氢形进行镜像。三张色层掩模版设亍②黑色矩过程如后图所示。车设计以中线为起点，两侧偏移3.5■m,将承小线宽限制接触孔覆盖理论上，除了色层部分外，其余区域必须通过黑色矩阵遮蔽，所以黑色矩(7)(1阵在设计套构在一设计cel上与色层掩模版是互补的， 所以这里在(7)(1阵在设计套构在一设计cel上与色层掩模版是互补的， 所以这里在t,的互补图形。盒支计黑色矩阵时， 直接使用三张色层PI掩模版设计双向剂主要是帮助液晶分子进行取向的，所到之处全部覆盖，这样就可以确定出 pI双向剂主要是帮助液晶分子进行取向的，所到之处全部覆盖，这样就可以确定出 pI所以其涂敷范围应该将液晶分子版的对应于一个产品的图形了，即PI版勺图形。②SEAL②SEAL据模版设计用完成取向处理后， 需要将两块玻璃基板在保持一定间隙的条件下对位贴合，所以首先在CF合，所以首先在CF基板上散布隔离子，该隔离子决定了液晶盒的厚度，一般散布的是粒径分布集中的塑料圆球。 同时，为防止贴合的两块基板间隙中的液晶材料流出，在液晶盒的四周构筑 “围墙”，即封接材料。 ，这里采用滴入式液晶注入，所以不需要留液晶灌注口。一般情况下，封框胶会涂敷在以小玻璃(此处对应CF板)边缘向内 0.5mm的范围内。③对位标记无论上板或下板， 所有的图形在基板上的位置必须严格套准， 所以在设计完成后，还需要制作相应的对位标记，这些标记主要有：1>、Array基板：光刻掩模版对位标记( 5个)，下板标记；2>CF板：光刻掩模版标记( 4个)上板标记；3>CLEE盒：边框位置标记，丝网与玻璃对位标记， PI涂敷标记，上下板压合对位标记；五：结论(1)通过这次课程设计让我明白当我们拿到一个题目时首先要有明确的设计思想， 学会将设计原理应用到具体设计过程中，加深了对 TFT-LCD原理的理解； 让我掌握和熟悉了整个设计流程和设计细节，学会如何解决问题 ^(2)体会：通过这次课程设计让我深切体会到了团队协作的重要性 ，很多问题并不是我们单独一个人就能完成的，需要大家一起集思广益 .六：参考文献(1)戴亚翔，《TFT-LCD»面板的驱动与设计》清华大学出版社曾经，我们眼中有拥抱春天的狂欢，有舞台下观众热烈的掌声，有扩写着唯美浪漫的文字。如今，半生已过，我们平凡的如同一杯开水，不再急着添加色料，不再忙着战胜别人，而是默默沉淀，如一波波暗流涌动的潮水，低调地奔腾着。来日方长，其实并不长，该拼搏就拼搏，该开心就开心，生命哪有时间留给悲伤啊！你该有的是非成败，别人也曾有过，你该有的辛酸苦辣，谁也不会缺席。不管怎样，我们总要演好人生这场大戏，直至生命落幕。不谈亏欠，不负遇见。回首一片风雨飘摇，时光的胶卷里，有我们沉默的黑与白，也有我们舒展的大森林，在那里，回放着我们骄傲的荒唐事，也切磋着每一天的下酒菜。半生已过，见过了天地辽阔，我依旧会翻山越岭，看自己想看的风景，见自己想见的人。或许，一个转身，又是遗憾。偶尔，我也会像个少年一样，不需领会成人的复杂与焦虑，一意孤行踏上远方的旅途。谁规定，中年人只能把眼泪藏在漆黑的夜里？谁规定，中年人就不能有点梦想，就不能在生存夹缝中保留那点坚持？世上本无枷，心锁困住人。如果一个人活得过于谨慎，事事都为别人考虑，最后，不但得不到应有的珍惜，反而连自我都会失去。真正的快乐，是源于一颗自由自在的心。倦了，累了，烦了，难过了，身边无伴的时候，也要学会善待自己，不妨为自己做一顿可口的饭菜，人生虽苦，升腾的米香味，依旧能带来一种妥帖的温馨。再冷的天，一颗心灼热着，人间就值得。半生已过，看尽了人生百态，我依旧会为了瞬间的感动，泪流满面、手舞足蹈。"叛逆"的标签，把生活过成了信仰，去突破，去享受。人生，也就因为有了这样一块一块的无论何时何地，我都会被美好的力量所牵引，期待生活中的每一次小惊喜。时常也会贴上一张小甜品，才会觉得幸福、开心、畅快、美好。当一个人活出了真意，就会有趣，生动，有青山绿水，有天地光阴。那里有你走过的风景，踏过的泥泞，邂逅的故事，在一段文字中突然悟出的道理，还有经历沧桑后仍能保持的天真姿^2^。半生已过，经历了聚散离合，我依旧期待友情，更相信那种愿得一人心，白首不分离的爱情。随着岁月的流逝，增长的不只是年纪，还有宽阔的胸怀。很多时候，活得不快乐，是因为我们用火焰燃烧火焰，用破碎打击破碎。昨日匆匆，无法挽回，别让坏情绪耽误了你的人生。生活的真经，就是好好吃饭，好好睡觉，好好走向我们的天荒地老。命运洪流，世事无常，你只有豁达接受那些不完美，遇到雷鸣闪电，从容自若，微笑着为自己撑起一把伞，才能在风雨中开出一朵花，繁茂生长。相信一句话：你若盛开，蝴蝶自来，你若精彩，天自安排。去活出一个最好的你。张小娴说： “当你明白人生只有一次你就知道， 每一个年纪也都是重新出发的年纪， 请不要停下来， 请你远离无知和束缚， 请你去学习、去进步、请你去爱、去追寻，去活出一个最好的你。身上衣、碗中餐、一家人围坐，两三好友常聚，一天天过下去，全是人间暖态。半生已过，每天醒来，空气依旧清新，花儿依旧芬芳，尽管生了白发，长了皱纹，但内心依旧活力四射，灵魂深处依旧延续着一个个少年梦。活着，就是一个不断学习的过程，人这一生，每个季节都不可省略，没有最好的年龄，只有最好的心态。因为，这个世界，正奖励那些活出自己的人人生不要惧怕：不要惧怕说错话；不要惧怕走错路；不要惧怕忆过去；不要惧怕望未来。人生应该理智：在情绪不良时，心态要平稳；在伤悲流泪时，不要作任何决定；在急躁冲动时，不要让情感的闸门决堤。人生应该从从容容，坦坦然然；生活应该有滋有味，欢欢畅畅。生命存在一日，就要尽享人生！享受人生的过程，要比注重其结果更