液晶显示器原理及制程概论.ppt

液晶顯示器主要優缺點 優點 省電。 體積薄，重量輕。 無輻射。 缺點 視角限制。 外加背光源或投射光源。 溫度操作範圍限制。 tft：thin film transistor 薄膜電晶體 lcd：liquid crystal display 液晶顯示器 名 詞 解 釋 g(閘極) d(汲極)s(源極)ds g 1. tft為一三端子元件。 2.在lcd的應用上可將其視為一開關 tft lcd 剖面圖 彩色濾光片基板 薄膜電晶體基板 共通電極 保護層彩色濾光片黑色矩陣(bm)玻璃基板 畫素電極 儲存電容(cs) 薄膜電晶體(tft) 上偏光板 間隙子 下偏光板 液晶(lc) pi配向膜 框膠 驅動ic 時序控制ic(g/a) 印刷電路板(pcb) 擴散片三菱鏡片導光板反射片 燈管 異方性導電膜(acf) 液晶物質特性 固體結晶液晶液體 加熱加熱 冷卻冷卻 液晶為液體與結晶之合成語，其分子與原子像液體一樣 是零散分佈，卻又像結晶一樣，往某一定方向對齊 液晶旋光特性 的方向扭轉排列 液晶分子會做90度 利用上下板外加之電場,改變液晶站立的角 度,來調變光線的穿透量,而有灰階之產生 上偏光板 下偏光板 b/l背光源b/l背光源 開關off 開關on 光透過(白)光截止(黑) tft lcds 灰階曲線 (grayscale curve) 灰階(luster) 穿透率 t 90% 10% l63l0 tft lcds 的電光效應 (共通電極為直流位準) vth:液晶的操作臨界電壓 t(穿透率) 100% v(電壓) vth 共通電極訊號位準 正極性訊號時 光電轉移曲線 負極性訊號時 光電轉移曲線 vth 負極性時 臨界電壓 正極性時 臨界電壓 5v 3.5v6.5v 90% 10% v0v9 液晶顯示器製程簡介 tft-lcd三代線尺寸別切割片數 12.1吋 13.3吋 14.1吋 15吋 17吋 18吋 550650 mm (母基板大小) 644422 對角線 尺寸計算： pcb ,pcb array 製程cell 製程 玻璃基板投入 清洗 薄膜沈積 塗布光阻 曝光 顯影 蝕刻 光阻剝離 測試 循環 cell投入 olb 半田 組立 配向膜(pi)印刷 定向(rubbing) 清洗 塗布銀膠點 基板組立 液晶注入 注入口封止 活化(anneal) cell終檢 清洗 塗布框膠間隙子散布 彩色濾光片 投入 array基板 投入 老化試驗 終檢 module 製程 出貨檢查 array 製程 玻璃基板投入 清洗 薄膜沈積 塗布光阻 曝光 顯影 蝕刻 光阻剝離 測試 循環 利用電漿內高能量的電子,撞擊製程之 氣體分子,於加熱的基板表面起化學反 應並形成固態沈積 (pecvd) 以旋轉基板的方式,在基板上均勻塗 布光阻 基板分八次步進式曝光,利用紫外光 照射,將光罩圖案複製在光阻基板上 用顯影液將曝光過的光阻去除 乾蝕刻,利用氣化的腐蝕劑或離子撞 擊來進行蝕刻 用剝膜液將完成蝕刻基板上之光阻 去除 玻璃投入 玻璃清洗 噴灑管嘴 薄膜沈積 塗布光阻 光罩 曝光 顯影 spray nozzle 蝕刻 光阻剝離 噴灑管嘴 cell 製程 配向膜(pi)印刷 定向(rubbing) 清洗 塗布銀膠點 基板組立 液晶注入 注入口封止 活化(anneal) cell終檢 清洗 塗布框膠間隙子散布 彩色濾光片 投入 array基板 投入 運用滾輪及凸版將配向膜pi轉印至基板 設計之位置上,使液晶站立在固定位置 利用特定的配向布在pi膜刮出一道道淺 痕,以利液晶分子統一排列方向 粘接對位組立後之上下基板,及框出液晶 注入之範圍 導通tft基板gate側之common電極與cf之 common電極,使兩者等電位 注入液晶於面板內及將注入口以uv膠 塗封 液晶再配向,使液晶晶格排列均一化 pi 膜印刷 anylox roller 印刷 roller glass 基板 基座 pi 噴嘴 doctor plate 基板行進方向 印刷凸板 ir 板 石英基板 glass 基板 ir 板 石英基板 glass 基板 ir 板 石英基板 glass 基板 硬烤 cf rubbing 方向(基板在上) 定向(rubbing) glass 基板 rubbing 角度 45度 基座行進方向 tft rubbing 方向(基板在下) 90 cf 基板 seal cf 基板 液晶注入口 框膠 框膠 seal噴嘴 cf 基板 transfer cf 基板 液晶注入口 框膠 銀膠點塗布 transfer 噴嘴 框膠點 間隙子散布 tft 基板 間隙子 tft 基板 噴嘴 spacer 散布槽 spacer (熱固型環氧樹脂) spacer tft 基板 cf 基板 uv 假固定膠 seal cf black martix array ito pixel + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + assembly 時所用的十字 基板位置對照所用的十字 150um 1mm 3 4.5 21.5 27 54 107um 20 40um 300um cf alignment tft alignment 基板組立 液晶 液晶槽 框膠 銀膠點 cell 基板 液晶 液晶槽 液晶注入 cell 基板 均熱板 緩衝布 往上加壓 熱壓合 二次切 tft 基板 cf 基板 框膠uv 假固定膠 加壓封止 封止劑 框膠 加壓 反轉90後 再塗上封止劑 活化(anneal) 偏光板貼付 cf 基板 tft 基板 上偏光片 cf 基板 tft 基板 下偏光片 上偏光片 偏貼工程 外形整形 表面研磨 cell洗淨 偏光板貼付 加壓脫泡 液晶注入口 tab 端子 cf 基板 tft 基板 seal 磨石 end seal 液晶注入口 磨邊倒角 砥石 模組製程 olb半田組立 agingfiqa 包裝 smart panel簡介 (智慧型面板) 一、概述： smart panel的設計是將監視器的 控制機板，在lcd module設計時， 即整合在面板內，面板廠出貨的產 品就已近乎是一個完整的半成品， 只要再加上塑膠外殼及電源線，即 可成為一部lcd監視器。 二、優缺點： 優點1.monitor造型多元化 2.產品emi問題單純化 3.monitor厚度減少 4.晶片功能整合,降低成本 5.面板廠利潤空間增大 6.產品應用領域較廣 缺點 1.尚無標準化的產品 2.因應客戶需求衍生品種多,設計投資增加 3.庫存管理問題 三.製程簡介 組立組檢aging 白平衡 調整 edid 資料讀寫 漏電/接地 測試 ficiqc scalar function dc/dc for scalar tmds rx adc edid dvi-d connector analog d-sub edid power input dc +12vanalog image signals digital image signals dc/dc for lcm 3.3v 5.0v b/l inverter lcm timing controller osd key connector mcu osd to osd key board inverter connector x-pcb i/f fpc 40-pins x 2 j1 40-pins j2 40-pins ccfl connector x 2 block diagram： smart panel成品 inverter 類比輸入 數位輸入 控制面板 (osd) 電磁波干擾 遮沒鐵蓋 直流電源 輸入 1024x76860hz 65mhz 1024:dot(點) ;水平方向解析度 768:line(掃描線) ;垂直方向解析度 60:hz(赫芝) ;每秒切換畫面次數 65:mhz ;畫素時序頻率 m(百萬)：106 k(仟)：103 m(毫)：10-3 (微)：10-6 n(奈)：10-9 p：10-12 a：10-10 m video electronics standards association 1024x768 60hz 水平頻率 48.363khz=20.7sec/掃描線 垂直頻率 60.004hz =16.7msec/畫面 16.7msec/frame/806line/frame=20.7sec/line(水平) 20.7usec/line/1344pixel/line=15.4nsec/pixel f=1/t=65mhz timing參數定義 48.363 khz/60.004hz, 1024 x 768, pixel=65.000 mhz horizontal vertical frame border = 0 frame border=0 total size = 20.677 s total size =16.666 ms display siz