TFT LCD 基础知识介绍.ppt

TFT-LCDStructure&Principium,TFTThinFilmTransistor薄膜电晶体LCDLiquidCrystalDisplay液晶显示器由于TFT-LCD具有体积小，重量轻，低辐射，低耗电量，全彩化等优点，因此在各类显示器材上得到了广泛的应用。,TFT-LCDStructure,TFT-LCD各结构的功能,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。彩色滤光片：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。PhotoSpacer：提供一固定高度給彩色滤光片和TFTGlassSubstrate。作为灌入液晶時的空間.及作为上下两层Glass的支撑。,TFT-LCDStructure-(SideView),TFT-LCD名词解释,分辨率（DisplayResolution）：显示器上水平方向和垂直方向上相素（Pixel）的数目。注：一个相素有R、G、B三个子相素（Sub-Pixel）。对比（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400:1。视角（ViewingAngle）：在大角度观看的情况下，显示器亮暗对比变差会使画面失真，而在可接受的观测角度范围就称为视角。反应时间（ResponseTime）：从输入信号到输出影像所经历的时间，一般液晶显示器反应时间为2030毫秒。（标准电影格式每画面为40毫秒）,液晶简介光与液晶分子产生的效果偏光板的特性将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果TFT-LCD显像原理,TFT-LCD显示原理,液晶简介（1）,TFT-LCD使用的液晶为TN（TwistNematic）型液晶，液晶分子呈椭圆状。,TN型液晶一般是顺着长轴方向串接，长轴间彼此平行方式排列。当接触到槽装表面时，液晶分子就会顺着槽的方向排列于槽中。,液晶简介（2）,液晶简介（3）,当液晶被包含在两个槽状表面中间，且槽的方向互相垂直，则液晶分子的排列为：上表面分子：沿着a方向下表面分子：沿着b方向介于上下表面中间的分子：产生旋转的效应。因此液晶分子在两槽状表面间产生90度的旋转。,光与液晶分子产生的效果（1）,当线性偏极光射入上层槽状表面时，此光线随着液晶分子的旋转也产生旋转。当线性偏极光射出下层槽状表面时，此光线已经产生了90度的旋转。,光与液晶分子产生的效果（2）,当在上下表面之间加电压时，液晶分子会顺着电场方向排列，形成直立排列的现象。此时入射光线不受液晶分子影响，直线射出下表面。,偏光板的特性,作用：将非偏极光（一般光线）过滤成偏极光。当非偏极光通过a方向的偏光片时，光线被过滤成与a方向平行的线性偏极光。,上图：线性偏极光继续前进，通过第二片偏光片时，光线通过。下图：通过第二片时，光线被完全阻挡。,将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果（1）,当上下偏光片相互垂直时，若未施加电压，光线可通过。,当施加电压时，光线被完全阻挡。,将偏光板、槽状表面、液晶组合后产生的光学效果（2）,TFT-LCD显像原理（1）,SCANIC传输信号。DRIVERIC传输显像控制信号。当某一Sub-Pixel导通时，该Sub-Pixel因无法透光呈现黑色。若该Sub-Pixel未导通，则因光通过CF而显示颜色。经过光的合成效果，显示器即可产生彩色效果。,TFT-LCD显像原理（2）,TFT-LCD显像原理（3）,ColorFilterFabricationProcessTFTArrayProcessLiquidCrystalCellProcessModuleAssemblyProcess,TFT-LCDProcess,C/FIntroduceandProcess,彩色滤光片基本结构是由玻璃基板（GlassSubstrate），黑色矩阵（BlackMatrix），彩色层（ColorLayer），保护层（OverCoat），ITO导电膜组成。一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。,C/F的结构,C/FProcess,C/FPixelArray,马赛克式:：显示AV动态画面直条式：较常显示文字画面,(NoteBook)。,PossibleDefectsOnC/F,ParticlesPatternDefectsPinholesTokkiMixedColorMura,ITO透明导电层的作用,PhotoSpacer简介,ColorFilterFabricationProcessTFTArrayProcessLiquidCrystalCellProcessModuleAssemblyProcess,TFT-LCDProcess,TFTArraypreview,因TFT组件的动作类似一个开关(Switch)，液晶组件的作用类似一个电容，藉Switch的ON/OFF对电容储存的电压值进行更新/保持。SWON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在以外时间SWOFF，可防止信号从液晶电容泄漏。在必要时可将保持电容与液晶电容并联，以改善其保持特性。,TFTArray等效电路,TFTArrayStructure,AUnitPixel&ItsEquivalentCircuit,(Csongate),TFT-ArrayManufacturingProcess,TFT-ArrayProcess,GateMetalSputterDepositon,GateMetalPatterningUsing1stMASK,Depositionofnta-Si/a-SVSiNx3-LayerUsingPECVDMethod,Patterningofa-SilslandsUsing2ndMASK,PixelITOSputerDeposition,PixelITOPatterningUsing3rdMASK,这是5次光刻形成TFT图形，采用底栅背沟道刻蚀的工艺。以玻璃为基板。第一次光刻形成栅线原料为Cr。第二次光刻形成“硅岛”SiNx，a-Si，n+-a-Si层，第三次光刻形成ITO导电膜，第四次光刻形成源极漏极，材料为Cr，并进行n+切断，基本形成TFT。最后第五次光刻形成SiNx保护膜。,TFT-ArrayProcess,DataBusLineandS/DMetalSputtering,DataBusLineandS/DPatterningUsing4thMASK,Etch-Backofn+a-SiUsingS/DLayerasaMASK,PassivationSiNxDepositionUsingPECVD,PassivationSiNxAtchUsingRIE,2019/12/1,35,可编辑,PossibleDefectsonaTFTArray,ApertureRatioofaPixel,APERTURERATIO=APERTURE/PIXELAREA*100%,ColorFilterFabricationProcessTFTArrayProcessLiquidCrystalCellProcessModuleAssemblyProcess,TFT-LCDProcess,CellProcess,CellProcess(1),Cleaning,兆频超声波,清洗剂刷洗,PICoating,APR:AsahiPhotosensitiveResin,PIRubbing(2),CellProcess(2),SealPrinting(1),SealPrinting(2),SCREENMASK,DISPENSER,通常使用的两种方法：,SpacerSpray制程：将间隙粒子均匀地分布在基板上，以作为TFT与CF间的支撑，使整个面板拥有均匀的间隙。,Spacerspray(1),WETTYPE,DRYTYPE,Spacerspray(2),湿式洒布,StdSpacerQty:11025/mm2,Attachment,Alignment,HotPressure,GAP:4.85um,HotPress,Sideelevation-(finishedCell2),Scribing&Breaking,PolarizerAttachment,偏光片貼附,上下偏光片滤光角度差90度,AutoClave,加压，将PloarizerAttach时产生的气泡挤出来。,ColorFilterFabricationProcessTFTArrayProcessLiquidCrystalCellProcessModuleAssemblyProcess,TFT-LCDProcess,ModuleAssemblyProcess,后段模组组装制程是将CELL制程后的玻璃与其它如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。,TheAssemblyofLCDDrivingCircuits,DriverAttachment,AnisotropicConductiveFilm(ACF)AppliedbeforeBonding,ACFAfterDriverFlexCircuitBond