TFTLCD基础知识培训ppt课件

1、TFT-LCD 根底知识培训根底知识培训 培培 训训 内内 容容v LCD开展史及现状开展史及现状 v LCD根本概念根本概念v TFT-LCD根本构造及相关资料根本构造及相关资料v TFT-LCD工艺制程工艺制程v TFT-LCD关键参数关键参数LCD(液晶显示器液晶显示器)ECD(电致变色显示器电致变色显示器)显示器显示器发光型发光型被动发光型被动发光型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)平板显示器平板显示器自动发光被动发光显示技术分类显示技术分类CRT几乎一切主要特性都比较优秀，缺陷是屏

2、做不大，体积大、分量大；LCD的性能近年来有明显提高，主要性能都接近CRT，但呼应速度、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、制造工艺成熟性有待提高；LED因其高亮度，可用于室外大型显示。显示器根本特性的比较显示器根本特性的比较液晶及液晶显示技术开展历程液晶及液晶显示技术开展历程4. Notebook(10-17) 5. Desktop (15-24) 6. LCD TV (20)1. Cell Phones (0.5-4) 2. Video/Audio Player (0.5-4) 3. Car navigation (7) LCD运用领域运用领域大尺寸

3、大尺寸 LCD LCD 电视电视LG-Philips 100 LCD TVSharps 108 LCD TVResolution: 1920 x3x1080Super IPS: CR2000:1Viewing angle: 180oResponse time: 10 msResolution: 1920 xRGBx1080MVA: CR 8000:1Viewing angle: 180oResponse time 8 msColor gamut: 92% NTSC表一: 2021年Q308-Q408初步伐查资料 - 全球前五大液晶显示器品牌厂商出货量市占率与生长率WW Rank Manufac

4、turerQ308Unit ShareQ408Unit ShareQ/Q GrowthY/Y Growth1Samsung15.0%15.5%-4%2%2Dell13.4%12.5%-13%-19%3HP11.2%11.8%-2%-9%4 LGE9.4%9.2%-10%-11%5 Acer8.0%8.4%-2%9%Others43.0%42.5%-9%-10%Total100.0%100.0%-7%-8%Source: Quarterly Desktop Monitor Shipment and Forecast Report表二: Q408初步伐查资料 - 全球各地域显示器出货量与生长率(单

5、位: 百万台)JapanNorth AmericaEMEAChinaLatin AmericaAsia PacificWorldwideQ408 Units 1.28.113.19.13.84.339.6Q/Q Growth-1%-9%-8%11%-27%-16%-7%Y/Y Growth-6%-24%-16%26%-1%-4%-8%Source: Quarterly Desktop Monitor Shipment and Forecast ReportTV Market Forecast玻璃尺寸及消费线玻璃尺寸及消费线Gen的概念的概念Gen 10玻璃尺寸：2950*3400mm2850*

6、3050mm 上海天马上海天马4.5代代1曾经量产曾经量产公司面板厂商布局Sony-Samsung2019/4第1条7代线开始量产；2019/6第1条8代线动工，酝酿与兴建第二条8代线； 2019/8第一条8代线正式量产，有意再度兴建第二条8代线Sony-Sharp2019/2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） 75代线量产中，8代线预计09年上半年投产奇美75代线月产能现在2.5

7、万片，年底将扩大到5万片；计划2019-2019年建成10代或11代线TFT-LCD消费线规划消费线规划LCDLiquid Crystal Display液晶显示器液晶显示器TFT-LCDThin Film Transistor LCD 薄膜晶体管液晶显示器薄膜晶体管液晶显示器 由于由于TFT-LCD具有体积小、分量轻、低辐射、具有体积小、分量轻、低辐射、低耗电量、全彩色化等优点，因此在各类显示低耗电量、全彩色化等优点，因此在各类显示器上得到了广泛的运用器上得到了广泛的运用根本概念根本概念TFT-LCD根本构造根本构造q 背光板模組:提供光的來源.q 上下偏光板，TFT Glass Subst

8、rate，液晶：构成偏振光，控制光线的经过与否。q 彩色滤色膜：提供TFT LCD紅，綠，藍(光的三原色)的來源。q ITO透明导电层：提供透明的导电通路。q Spacer：提供一固定高度給彩色滤光片和TFT Glass Substrate, 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。组件引见组件引见液晶的根本概念液晶的根本概念n 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。n 可以经过对液晶施加电场，使它的分子陈列发生改动，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。温度低温度低温度高温度高偏振光：光的矢量方向偏振光：光的

9、矢量方向和大小有规那么变化的和大小有规那么变化的光光偏光片：将自然光变为偏光片：将自然光变为偏振光的器件偏振光的器件偏振光与偏光片偏振光与偏光片v左图：两偏光片垂直v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单像素构造TFT电路电路TFT薄膜晶体管根本概念薄膜晶体管根本概念+ve+ve+vegndsourcedrainConductive channelCurrent flow+ve+ve+vegndsourcedrainConductive channelCurrent flowTFT在LCD中起着

10、传输和控制电信号的作用，即经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，维护膜和ITO公共电极几部分组成彩色滤光片彩色滤光片Color Filter=CFLCD任务原理任务原理液晶显示器件分类液晶显示器件分类液晶显示器直视型投影型透射型有背光源反射型无背光源前投影型背投影型Array 制程与半导体制程类似，但不同的是将薄膜晶体控制造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-L

11、CD制程制程a-Si TFT array process step 1Deposit and pattern gate metalFunctions:Gate of TFTSelect linesBottom electrode of storage capacitorMetal options:Ti/Al/TiAl/MoCrMoTaCCCross-section CCa-Si TFT array process step 2Deposition of SiN/a-Si/n+ by PECVD, patterning of a-SiSiN is gate dielectric and stor

12、age capacitor dielectricSelective etch of a-SiSiN is not etchedCCSiNa-Si/n+a-Si TFT array process step 3Deposition and patterning of source/drain metalFunctions:Source and drain metalData line metalMetal optionsTi/Al/Ti or Ti/AlCrMo or Mo/AlBack etch of n+ a-Si from channel areaCCa-Si TFT array proc

13、ess step 4Deposition and patterning of passivation SiN by PECVDFunction:Passivate TFTCCa-Si TFT array process step 5Deposition and patterning of ITOFunction:Pixel electrodeTop electrode of storage capacitorCCITO pixel electrodeCross-section C-CSelect lineData lineStorage capacitorCCITO pixel electro

14、deCross-section C-CSelect lineData lineStorage capacitora-Si TFTCell 制程制程ODF制程制程淡黃色淡黃色8001200PI涂布涂布配配 向向 絨絨 布布PI摩擦摩擦LCD框胶及框胶及Ag胶涂布胶涂布喷衬垫喷衬垫上下基板对位贴合上下基板对位贴合玻璃切割、裂片玻璃切割、裂片加压脱泡加压脱泡贴偏光片贴偏光片n 液晶显示模块液晶显示模块LCMLCM是一种将液晶显示器件、衔接件、集成是一种将液晶显示器件、衔接件、集成电路、电路、PCBPCB、背光源、构造件装配在一同的组件。、背光源、构造件装配在一同的组件。 n 衔接件：导电橡胶、热压导

15、电胶带、衔接件：导电橡胶、热压导电胶带、TAB(Tape Automated TAB(Tape Automated Bonding )Bonding )；n 集成电路：控制器、行和列驱动器等；集成电路：控制器、行和列驱动器等；n PCB PCB：电源、控制器、行和列驱动器等的衔接电路；：电源、控制器、行和列驱动器等的衔接电路；n 背光源：背光源：LEDLED、CCFCCF、VFDVFD、ELEL、OELOEL、FEDFED等光源；等光源；n 构造件：将上面各部件装配在一同的构造件。构造件：将上面各部件装配在一同的构造件。液晶显示模块液晶显示模块LCM背光源及构造背光源及构造CellCell工程

16、工程ModuleModule工程工程信号基板驱动IC PanelBLULCD Module衔接电路维护板検検 査査装配装配绑定绑定LCD Panel液晶滴下液晶滴下真空真空贴贴合合 切割切割CFTFT基板TFTTFT工程工程成膜成膜膜Glass基板PR塗布塗布曝光曝光Mask現像現像刻蚀刻蚀剥離剥離TFT基板反复Glass基板TFT-LCD不良分析不良分析LCD显示器评价工程显示器评价工程: 分辨率 亮度 (Cd/m2) 对比度 视角 呼应时间 (ms) 功耗 (mw) 任务/存储温度范围 可靠性评价 分辨率分辨率q 分辨率Display Resolution ：显示器程度方向和垂直方向像素P

17、ixel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/m表示。室内应大于70 cd/m，室外应到达300 cd/m。在不能自动发光的液晶显示器中，用该单位评价显示器的亮度。 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。 对比度对比度- -视角特性视角特性 q 对比度Contrast Ratio：显示器最大亮度值全白与最小亮度值全黑之比值。普通TFT-L

18、CD的对比值为200:1至600:1。q 视角Viewing Angle：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。视角和对比度图例如视角和对比度图例如补偿膜补偿后的视角补偿膜补偿后的视角线性偏光片下视角线性偏光片下视角 呼应时间呼应时间呼应时间的定义及丈量 呼应特性参数是描画液晶屏的光透射率或反射率在改动驱动电压的选择形状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。 呼应特性参数主要用开启时间Ton，封锁时间Toff，上升时间Tr和下降时间Td来描画。其中横坐标是时间，纵坐标是相对透射率q 呼应时间Response Time：从输入信号到输出图像所阅历的时间，普通液晶显示器呼应时间为2030毫秒。温度特性：温度特性是描画各种特性参数随着温度的变化而变化的规律。任务温度：LCD可以正常任务的温度范围；功耗特性：功耗特性是描画液晶屏在正常任务条件下功耗的大小，普通用功耗电流的有效值来表示，通常是指整个模块的功耗。 其它重要的特性其它重要的特性高开口率技术高开口