TFT-LCD基础知识培训

TFT-LCD

基础知识培训

培训内容LCD发展史及现状

LCD基本概念

TFT-LCD基本结构及相关材料

TFT-LCD工艺制程

TFT-LCD关键参数LCD(液晶显示器)ECD(电致变色显示器)显示器发光型被动发光型CRT(阴极射线管)PDP(等离子显示器)FED(场发射显示器)LED(发光二极管)OLED(有机电致发光显示器)VFD(真空荧光显示器)平板显示器（主动发光）（被动发光）显示技术分类CRT几乎所有主要特性都比较优秀，缺点是屏做不大，体积大、重量大；LCD的性能近年来有明显提高，主要性能都接近CRT，但响应速度、视角还略差；PDP功耗大，性价比不高；OLED主要性能都很优秀，但器件寿命、制作工艺成熟性有待提高；LED因其高亮度，可用于室外大型显示。显示器基本特性的比较液晶及液晶显示技术发展历程4.Notebook(10-17”)5.Desktop(15-24”)6.LCDTV(>20”)1.CellPhones(0.5-4”)2.Video/AudioPlayer(0.5-4”)3.Carnavigation(7”)

LCD应用领域大尺寸LCD电视LG-Philips100”LCDTV Sharp’s108”LCDTVResolution:1920x3x1080SuperIPS:CR~2000:1Viewingangle:180oResponsetime:<10msResolution:1920xRGBx1080MVA:CR~8000:1Viewingangle:180oResponsetime<8msColorgamut:92%NTSC表一:2009年Q3’08-Q4’08初步调查资料-全球前五大液晶显示器品牌厂商出货量市占率与成长率WWRankManufacturerQ3'08

UnitShareQ4'08

UnitShareQ/QGrowthY/YGrowth1Samsung15.0%15.5%-4%2%2Dell13.4%12.5%-13%-19%3HP11.2%11.8%-2%-9%4LGE9.4%9.2%-10%-11%5Acer8.0%8.4%-2%9%Others43.0%42.5%-9%-10%Total100.0%100.0%-7%-8%Source:QuarterlyDesktopMonitorShipmentandForecastReport表二:Q4’08初步调查资料-全球各地区显示器出货量与成长率(单位:百万台)JapanNorthAmericaEMEAChinaLatinAmericaAsiaPacificWorldwideQ4'08Units1.28.113.19.13.84.339.6Q/QGrowth-1%-9%-8%11%-27%-16%-7%Y/YGrowth-6%-24%-16%26%-1%-4%-8%Source:QuarterlyDesktopMonitorShipmentandForecastReportTVMarketForecast玻璃尺寸及生产线Gen的概念Gen10玻璃尺寸：2950*3400mm2850*3050mm

上海天马4.5代1已经量产公司面板厂商布局Sony-Samsung2005/4第1条7代线开始量产；2006/6第1条8代线动工，酝酿与兴建第二条8代线；2007/8第一条8代线正式量产，有意再度兴建第二条8代线Sony-Sharp2008/2成立合资企业，共同兴建10代线面板厂AUO8.5代线将于09年下半年开始量产。第二条7.5代线也在09年下半年进行投产，其主要用途在于辅助8.5代线，全面进行电视用液晶面板的量产。其也在规划10代线筹建。7.5代线及6代线量产中LG飞利浦（LPL）7．5代线量产中，8代线预计09年上半年投产奇美7．5代线月产能现在2.5万片，年底将扩大到5万片；计划2011-2012年建成10代或11代线TFT-LCD生产线布局LCD—LiquidCrystalDisplay液晶显示器TFT-LCD—ThinFilmTransistorLCD

薄膜晶体管液晶显示器由于TFT-LCD具有体积小、重量轻、低辐射、低耗电量、全彩色化等优点，因此在各类显示器上得到了广泛的应用基本概念TFT-LCD基本结构

背光板模組:提供光的來源.

上下偏光板，TFTGlassSubstrate，液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否。

彩色滤色膜：提供TFTLCD紅，綠，藍(光的三原色)的來源。

ITO透明导电层：提供透明的导电通路。

Spacer：提供一固定高度給彩色滤光片和TFTGlassSubstrate,控制盒厚，作为灌入液晶時的空間及作为上下两层Glass的支撑。组件介绍液晶的基本概念液晶具有液体所具有的流动性，同时也具有晶体的各向异性、双折射等特性。可以通过对液晶施加电场，使它的分子排列发生改变，从而使液晶的光学性质发生变化。这样，就将电信号转变为人眼可见的光信号。温度低温度高偏振光：光的矢量方向和大小有规则变化的光偏光片：将自然光变为偏振光的器件偏振光与偏光片左图：两偏光片垂直右图：两偏光片平行TFT位于扫描电极和信号电极的交叉点处，它的漏极和源极分别与信号电极和像素电极相连，栅极与扫描电极相连。TFT-LCD单像素结构TFT电路TFT（薄膜晶体管）基本概念+ve+ve+vegndsourcedrainConductivechannelCurrentflow+ve+ve+vegndsourcedrainConductivechannelCurrentflowTFT在LCD中起着传输和控制电信号的作用，即通过它确定施加在液晶层上的电压的大小彩色滤色膜由红、绿、蓝三种颜色的光阻、黑矩阵，保护膜和ITO公共电极几部分组成彩色滤光片（ColorFilter=CF）LCD工作原理液晶显示器件分类

Array制程与半导体制程相似，但不同的是将薄膜晶体管制作在玻璃基底上而非晶圆上；

Cell制程是将前段Array基板与彩色滤光片的玻璃基板贴合，并在两片玻璃基板间滴入液晶(LC)；

模组组装制程是将Cell制程后的面板与其它如背光单元、电路、外框等多种零组件组装的过程。TFT-LCD制程

ColorFilterFabricationProcess

TFTArrayProcess

LiquidCrystalCellProcess

ModuleAssemblyProcessa-SiTFTarrayprocess–step1DepositandpatterngatemetalFunctions:GateofTFTSelectlinesBottomelectrodeofstoragecapacitorMetaloptions:Ti/Al/TiAl/MoCrMoTaCC'Cross-sectionCC’a-SiTFTarrayprocess–step2DepositionofSiN/a-Si/n+byPECVD,patterningofa-SiSiNisgatedielectricandstoragecapacitordielectricSelectiveetchofa-SiSiNisnotetchedCC'SiNa-Si/n+a-SiTFTarrayprocess–step3Depositionandpatterningofsource/drainmetalFunctions:SourceanddrainmetalDatalinemetalMetaloptionsTi/Al/TiorTi/AlCrMoorMo/AlBacketchofn+a-SifromchannelareaCC'a-SiTFTarrayprocess–step4Depositionandpatterningofpassivation

SiNbyPECVDFunction:PassivateTFTCC'a-SiTFTarrayprocess–step5DepositionandpatterningofITOFunction:PixelelectrodeTopelectrodeofstoragecapacitorCC'ITOpixelelectrodeCross-sectionC-C’SelectlineDatalineStoragecapacitorCC'ITOpixelelectrodeCross-sectionC-C’SelectlineDatalineStoragecapacitora-SiTFTCell制程

缩短制程时间

原料节省，无需封口胶

切割后可初步点亮，及时发现不良ODF制程ÅCF&TFT淡黃色800~1200ÅPI涂布配向絨布PI摩擦LCD框胶及Ag胶涂布喷衬垫上下基板对位贴合玻璃切割、裂片加压脱泡贴偏光片液晶显示模块（LCM）是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB、背光源、结构件装配在一起的组件。连接件：导电橡胶、热压导电胶带、TAB(TapeAutomatedBonding)；集成电路：控制器、行和列驱动器等；PCB：电源、控制器、行和列驱动器等的连接电路；背光源：LED、CCF、VFD、EL、OEL、FED等光源；结构件：将上面各部件装配在一起的结构件。液晶显示模块（LCM）背光源及结构Cell工程Module工程[信号基板］[驱动IC][ＬＣＤPanel][BLU］[LCDModule][连接电路][保护板]検査装配绑定[LCDPanel]液晶滴下真空贴合切割［CF］［TFT基板］TFT工程成膜[膜][Glass基板][PR]塗布曝光[Mask]現像刻蚀剥離[TFT基板]重复[Glass基板]TFT-LCD不良分析LCD显示器评价项目:分辨率亮度(Cd/m2)对比度视角响应时间(ms)功耗(mw)工作/存储温度范围可靠性评价分辨率分辨率（DisplayResolution）：显示器水平方向和垂直方向像素（Pixel）的数目。注：一个像素有R、G、B三个子像素（Sub-Pixel）。亮度表示显示器的发光强度。用每单位面积的亮度cd/m²表示。室内应大于70cd/m²，室外应达到300cd/m²。在不能主动发光的液晶显示器中，用该单位评价显示器的亮度。亮度对比度-视角特性参数包括两个方面：一是在特定的温度、特定的方位角下，对比度随驱动电压的变化而变化，即对比度曲线；二是在特定温度、固定的驱动条件下，对比度在给定的立体空间范围内的分布情况，即对比度-视角特性曲线。对比度-视角特性

对比度（ContrastRatio）：显示器最大亮度值（全白）与最小亮度值（全黑）之比值。一般TFT-LCD的对比值为200:1至600:1。

视角（ViewingAngle）：在大角度观看的情况下，显示器对比度变差会使画面失真，可接受的观测角度范围就称为视角。视角和对比度图示例补偿膜补偿后的视角线性偏光片下视角响应时间响应时间的定义及测量响应特性参数是描述液晶屏的光透射率（或反射率）在改变驱动电压的选择状态（由选择态到非选择态或由非选择态到选择态）时变化快慢的物理参数。响应特性参数主要用开启时间Ton，关闭时间Toff，上升时间Tr和下降时间Td来描述。其中横