生产管理知识_tft-lcd概況及技术原理

TFT LCD概況及技術原理 Outline 一 TFT LCD概述 二 TFT LCD國內發展現況 三 TFT LCD技術原理 四 Array Cell Module製程簡介 五 TFT LCD發展課題趨勢 一 TFT LCD概述 TFTLCD TFT 薄膜電晶體ThinFilmTransistor LCD 液晶顯示器LiquidCrystalDisplay TN STNLCD STN 超扭轉向列型SuperTwistNematic TN 扭轉向列型TwistNematic TFT TN STNLCD差異性 驅動方式 主動矩陣 TFT單純矩陣 TN STNArray製程 需要 TFT不需要 TN STN 液晶材料 Nematic Chiraldopant TFT TNCholesteric ChiralNematic STN配向方向 Twist90o TFT TNTwist180o 270o STN LiquidCrystal Crystalline LiquidCrystalline Liquid Cr KSmCSmANIso L Nematic CholestericPhase Display發展趨勢 單色 全彩色低解析度 高解析度厚 重 輕 薄高耗能量 低耗能量小 標準顯示面積 大 多樣化面積2D平面顯像 3D立體顯像 TFTLCD興盛因素 HighResolution HighContrast HighResponse TFT LCD產業分工 5 Spacer 商品應用 二 TFT LCD國內發展現況 TFT LCDMarketTrend 投資金額龐大的TFT LCD產業 資料來源 工研院IEK 台灣TFT LCD產業協會 三 TFT LCD技術原理 LCD為一種光電裝置 光 n光可分為不同的極化方向不同極化方向的光經過液晶會有不同的光程光經過此光程差在組合後會改變其極化形式配合偏光片擋去某個極化方向的光即可決定光穿透率 電 不同的電壓下液晶會有不同的排列方式不同的液晶排列方式造成不同的光程差因而使得穿透率改變 如此可將video信號 電 轉換成亮暗顯示 光 TFT LCD的面板構造 TFT的作用 1 TFT為一三端子元件 2 在LCD的應用上可將其視為一開關 SOURCE DRAIN ITOPixel CRYSTAL CF B L TFT動作示意圖 液晶動作示意圖 Array面板訊號傳輸說明 TFTCell PixelStructure ITOPixel TFTCross sectionalView C FCross sectionView ITOlayer Glass Red Green Blue BlackMatrix LiquidCrystal Sealing OverCoat Polarizer Polarizer ArrangementofColorFilter 液晶材料之分類 液晶材料之物理化學特性 折射率 n n n 介電係數 彈性係數 K11 K22 K33 黏滯係數 電導係數磁化率 NematicLiquidCrystalMaterials 偏光板之作用 偏光片 LC之作用 WorkflowForTFT LCD DetailWorkflow 四 Array Cell Module製程簡介 鍍膜 Sputter CVD 上光阻 coater 對準 曝光 stepper 光罩 Mask 顯影 developer 顯影液 蝕刻 etching 去光阻液 去光阻stripper 酸 氣體 鍍下層膜 ProcessofArrayCycle MaskDecrease Array 5Mask 分製程 CellPI段製程 PICoating PICoating RubbingCloth PI膜配向 基板和roller成45度角 TFT和CF基板方向差90度 PIRubbing Cell組合段 SEALANT 框膠 點銀膠 Spacer SPACERSPRAY Spacer Ag Sealant UV膠 TFT基板 大片組合 CF基板 Attachment Attachment HotPress 氣囊熱壓 大片組合之基板 壓力表 HotPress Cell液晶段製程 Scribing Breaking 切割 裂片 切一面 就翻面先裂這面 然後再切另一面 翻面再裂這一面 Scribe Break Injection EndSeal UV膠 紫外線 LCFilling EndSeal 液晶 液晶注入示意圖 使用熱處理的方式 加高溫 讓液晶分子活潑化 再將溫度急速降下來 使液晶分子正確躺在rubbing好的PI槽內 Realign LightonTest LCMWork flow Beveling 磨邊 去掉短路棒shortingbar 短路棒 Beveling PolarizerAttachment PolarizerAttachment 上下偏光片濾光角度差90度 TABProcess TAB TapeautomatedBonding COGProcess COG Chiponglass FlexiblePrintCircuit Aging Burn in 60 C6Hours Packing Packing VisualCheck 五 TFT LCD發展課題 TFT LCD開發課題 Brightness LowerPowerConsumptionHigherResolutionWiderViewingAngleFastResponseTimeBetterOpto ElectroPerformanceLongLifeinCriticalEnvironmentLightWeightLowerCost HighBrightness LowPowerConsumption 1 Highapertureratio AR 2 Hightransmissionpolarizer3 HightransmissionCF4 LowvoltageLC5 Lowpower highbrightnessB L6 ReflectivetypeTFT LCD HigherResolution VGA 480 x640SVGA 600 x800XGA 768x1024SXGA 1024x1600 UXGA 1600 x1200QXGA 2048x1536QUXGA 3200 x2400 NewGenerationMaterial Technique andEquipment LargerPanelSize HigherResolution LowResistanceGateLine 採用Al配線 Higherelectronmobility highqualityCVDfilmormicrocrystaln Si Optimizationofa SiTFTStructure HighAR ProcessissueswithPoly SiTFTColorSequencialwithMulti colorBacklight LEDB L WideViewingAngleTechnology Negativecompensatedfilm Fujifilm modeOCB OpticallyCompensatedBend modeIn PlaneSwitchingmode IPS Hitachi Matsushita Mitsubishi Multi domainVerticalAlig