信息显示技术：第四章（LCD）-2

1、信息显示技术第四章 液晶显示技术 （一）概述（二）液晶的基本性质（三）液晶显示器件的基本结构（四）TFT-LCD制备工艺流程（五）TFT-LCD的改进及性能提高2.玻璃基板（四）TFT-LCD制备工艺流程TFT-LCD用玻璃基板的特殊要求TFT-LCD用玻璃基板的特殊要求是采用无碱玻璃。 回顾MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)电容理论,氧化层中的碱金属离子(比如Na+离子)将在电场的作用下移动。正电压将可动离子推向界面，负电压则将他们拉向栅极方向。离子漂移后，改变了氧化层中的电荷分布，从而引起TFT LCD的阈值电压漂移，影响显示效果。 绝缘层中的电荷液晶显示器玻璃基

2、板的特性要求玻璃基板的表面、内部无缺陷；玻璃基板表面平坦；玻璃基板有具有优良的耐药品性；玻璃基板的热膨胀系数要小；对玻璃表面的微小附着物有严格要求。各种显示器用玻璃基板的种类与特征玻璃母板的大型化玻璃母板的大型化19892004玻璃切割Economics of ScaleSince 2000, glass substrate size has approximately doubled every 1.5 years. 玻璃基板制备基本工艺玻璃成分及原料玻璃熔制过程超薄板形成工艺热处理工艺冷加工超薄玻璃形成工艺（1）浮法玻璃（2）重拉法（3）流孔下拉法（4）溢流法（5）平拉法（6）化学气相淀积

3、(CVD)（7）其他浮法玻璃生产工艺是英国皮尔金顿公司经过近30年的研究，于1959开始进行工业生产。优点： 玻璃质量高，接近机械磨光玻璃；产量大，生产效率高；产品品种规格全，厚度可为0.55mm-30mm,宽度可达5.6m，适合大尺寸玻璃基板的制作；自动化程度高。目前，浮法玻璃产量已经占平板玻璃的90%以上。 （1）浮法玻璃浮法工艺示意 浮法玻璃不经过任何其它措施生产出的玻璃厚度一般为56mm。必须经过拉薄处理后才能用于TFT LCD显示器件。 拉薄的方法有：设置拉边机调整温度制度皮尔金顿公司浮法拉薄工艺日本浮法拉薄工艺中国浮法拉薄工艺（洛阳浮法玻璃工艺）康宁公司开发溢流法使熔融态玻璃由特制

4、的溢槽两侧溢出，溢出的幕状玻璃在溢槽下方汇合。溢出的玻璃依靠重力在非接触降落的同时，达到澄清化的目的，得到的玻璃表面光洁而平滑。玻璃不需要研磨，从TFT-LCD屏制程角度，希望采用无需研磨的玻璃，从这一点看来，溢流法是有利的。（2）溢流法平板玻璃的镀膜技术真空工艺，也就是平常所说的物理气相淀积(PVD) 真空工艺中，镀膜材料是在真空条件下蒸发并在基片表面凝结下来。真空平板玻璃镀膜工艺技术又包括： a.溅射沉积 b.热蒸发沉积 化学工艺 化学气相淀积(CVD) 溶胶凝胶沉积透明导电玻璃导电玻璃是TFT LCD显示器不可或缺的部分。目前只有氧化铟、氧化锡和氧化锌ZnO适合作为平板玻璃上的镀膜材料。

5、这三种物质统称为“透明导电氧化物”（TCO）。TCO技术指标氧化铟镀有氧化铟的导电玻璃在光电领域应用非常广泛。氧化铟中往往掺杂了210的锡。由于锡离子可以代替铟晶格中的位置，使它可以得到更大的电导率。掺杂了锡的氧化铟膜层用分子式In2O3:Sn来表示，它也就是氧化铟锡(ITO)薄膜。氧化锡氧化锡膜层的技术指标一般比ITO差。氧化锌ZnO膜的最高电导率是通过掺杂铝来得到的。 这是Al3+代替了晶格中锌的位置并释放出自由电子。图：金属框中为第8代玻璃底板图2 型号为厚100m、长250m的底板。图2：从侧面看。3.液晶面板制备液晶材料与技术玻璃基板玻璃基板B/M 形成R.G.B 光阻塗布成膜前洗淨

6、成膜曝光光阻塗布曝光 顯影蝕刻去光阻S1O2 膜塗布ITO 導電膜形成檢查顯影蝕刻去光阻S1O2 膜塗布檢查C/F基板製造工程TFT Array基板製造工程定向處理定向處理後洗淨定向處理後洗淨定向處理PI 膜印刷C/F 基板PI 前洗淨PI 膜印刷Array 基板PI 前洗淨框膠材塗布間隔物散布組合切割/裂片液晶注入封止封止後洗淨偏光板貼合檢查Cell 工程清洗終檢成品OLBCell.PCB組裝裝箱組裝檢查LCM 工程TFT-LCD设计及制作TFT制作技术的核心是光刻工艺（photo engraving process, PEP)。光刻工艺是利用掩膜板（mask)形成电路器件图形的工艺。每一次

7、PEP需要一种掩膜板。整个TFT-LCD的PEP工艺需要6-10种不同的掩膜板。减少掩膜板的数量和光刻次数是提高成品率、缩短制作周期、降低能耗的关键，也是TFT技术发展的动力。TFT-LCD设计及制作TFT-LCD设计及制作TFT-LCD设计及制作PEP（光刻工艺）TFT-LCD设计及制作五次光刻工艺TFT-LCD设计及制作TFT-LCD设计及制作TFT-LCD设计及制作4.彩膜（CF）的制备TFT-LCD设计及制作Color Filter基本结构*彩色滤光片因TN、STN、TFT方式的不同有所变化，主要构造有:1.遮蔽光用的遮光层2.彩色表示的RGB之着色图案3.保护着色层的透明保护膜4.驱

8、动液晶的透明电极膜透明导电膜(ITO) 0.5mRGBRGB透明保护层(OC)彩色滤色层(RGB) 12m黑矩阵(BM)彩色滤光片要求:（1）分光特性好。R、G、B三基色要有高饱和度，即在色度图中R、G、B三基色坐标所围的三角形面积应尽可能大，以达到重现更多的自然色彩。（2）高对比度。对于高清晰度彩色画面，必须具有高对比度，这就要求CF有低的反射率。（3）平整度好。对于TFT-LCD用的CF，平整性精度为小于0.1m，同时要求空间精度好，因为每一个彩色单元必须与下基板上的一个带TFT的液晶单元对准。（4）高的热学、光学和化学稳定性。 CF是先制作在上基板内表面，在上下基板形成液晶盒工艺中要加高

9、温（约250），CF必须能经受此高温而不变形和色度保持恒定；当彩色LCD工作是，采用背光源，CF要受到极强光长时间的辐射，要不能发生褪色；在LCD后续工艺制造中会遇到多种酸碱和溶剂，所以CF的化学稳定性也必须好。（5）不出现姆拉及其他缺陷、可靠性高、寿命长。TFT-LCD设计及制作彩色滤光片的特性与研究开发项目对LCD特性影响彩色滤光片特性对彩色滤光片的研究开发项目色再现性色纯度颜料的选定，加工及分散性改良亮度透射率颜料的选定，加工及分散性改良；黑色矩阵细线条化，提高开口率；各种材料折射率的最佳配置对比度对比度通过改善分散性提高消偏性，BM遮光性的改善和反射率的降低高精细尺寸精度BM及彩色滤光

10、片的高精细化姆拉、显示缺陷色斑、表面粗糙度提高涂布特性的平坦化；避免向液晶的溶出成分发生；改善颜料的分散性，减少并避免残渣等。可靠性密封性、可靠性与衬底膜层及后道工序材料的附着性要好，提高耐热、耐光、耐药性。TFT-LCD设计及制作各层结构简介玻璃基板作用:支架要求: （1）热膨脹系数小 原因:a.由多层材料組成 b.多层材料是由压合的方式， 结合起來的,會经过一些高温处理 （2）平坦性佳 原因:要在玻璃基板上形成ITO膜黑矩阵的作用遮蔽像素区域（开口部分）之外的背光源的漏光；防止相邻RGB亚像素混色，提高显示对比度防止光造成TFT误动作及工作参数发生变化防止背景光的写入（造成对比度低下），可

11、明显提高对比度等。黑矩阵的要求:遮光性强 反射率低 与玻璃的附著性佳成份:依材料种类分外金属铬遮光层和黑色树脂遮光层BM型。因为铬不符合环保要求，近年来，黑矩阵正从铬系转向树脂系BM。树脂系BM是采用光刻胶中分散有替代颜料的炭黑等黑色成分的材料，采用与颜料光刻胶制作基本相同的制作工艺制成。RGB层作用:将背光之白光过滤为三原色， 配合TFT改变其比例而成多彩色.RGB 着色层厚度为12m要求:（1）高透过率 一般TFT-LCD Module所使用的背光灯管.其频谱会在短/中/长波长处出现三个明显的Peak,根据这三个Peak所对应之波长(此即所谓特定波长)来订定RGB三种颜色之透过率.（2）高

12、色纯度 以CIE1931(x,y,z)为参考之色度坐标,分别量测出R.G.B三颜色之(X,Y)之色度值.根据NTSC(National Television System Committee),EBU(European Broadcast Union)所定义的RGB三颜色之(X,Y)色度值,以及CRT.TFT-LCD(Monitor)的RGB三颜色之(X,Y)一般色度值.ITO层作用:讯号传输 要求:1.低面阻抗:面阻抗比较低,电压 也较低, 发热量也减少,产品也越先进. 2.高可见光透过率. 3.与底层保护膜的密着性.CF 用于TFT 时ITO 膜厚度约为150 nm ,面电阻为100/ ,

13、用于STN 时面电阻为5 / 。TFT-LCD设计及制作液晶Panel的構造：透過型TFDPolarizerData Line ElectrodeTFD DevicePixel ElectrodeLC layerGlass substratePolarizerElectrodeGlass substrateBacklight UnitTFD透過型RGB color filtersTFT-LCD设计及制作Glass基板保護膜Cr：Black MaskRed,Green,Blue CF層ITO電極CF的构成：透过型TFDTFT-LCD设计及制作液晶Panel的構造：Passive colorPol

14、arizerRetardation FilmData Line ElectrodePixel ElectrodeLC layerAl RefrectorGlass substratePolarizerRetardation FilmElectrodeGlass substrateBacklight UnitRGB color filtersFront Scattering FilmTFT-LCD设计及制作CF的构成： Passive反射colorGlass基板保護膜Black Mask：樹脂BMRed,Green,Blue CF層ITO電極反射板：Al5.Cell工艺液晶屏（盒）制作是指液晶屏

15、的组装技术（cell assemble technology），其目的是制作起人-机界面作用的显示装置，该显示装置是在外界电压的作用下，使初始取向排列的液晶分子的取向发生变化，将电气信号转变为可观视的图像。为使液晶分子的取向变化转化为可视图像，需要在设有取向层的阵列基板和彩色滤光片基板之间充入液晶材料，并在两块基板外侧配置偏光片。为了工业化规模地制作这种结果，一般将液晶屏的制程分为前工程和后工程。Cell工艺流程真空贴合UV照射封框胶本硬化屏显示检查切断面取/洗净屏洗净偏光板贴付自动除泡基板洗净/干燥取向印刷取向烧成摩擦取向摩擦洗净/干燥封框胶涂布Ag涂布液晶滴下垫料散布垫料固着基板洗净/干燥

16、取向印刷取向烧成摩擦取向摩擦洗净/干燥（前工程）（后工程）液晶屏（盒）前工程取向膜涂布前的洗净工程 取向膜形成工程（PI）工程 取向处理工程（rubbing system）摩擦系统 隔离子散布工程（spacer spray system） 封接材料形成（框胶涂布）工程 贴合工程（组装、封接）取向膜形成工程（PI）工程PI工程是为了使液晶分子沿特定的方向取向排列，在基板表面配置称之为取向膜的涂布工程。取向膜采用聚酰亚胺树脂（polyimide resin）材料。取向膜材料( P I)目前完全由日本独占,主要厂商有日产化学和JSR等5家。日产化学和JSR都有适用各种显示模式的取向膜材料。其中IPS

17、模式用的材料以日产化学为主, VA 模式用的材料以JSR为主。取向膜的厚度为10-100 nm,膜厚在整个基板表面分布的均匀性极为重要，但同阵列基板上布线形成的精度相比，PI涂布精度要求低一个数量级，因此，取向膜形成一般采用印刷法。取向膜形成之后，还要在膜上形成按一定方向排列的沟槽，以便使液晶分子按一定方式取向排列。称为取向处理工程一般通过摩擦进行，因此又称为摩擦工程。用称为摩擦布的纤维织物对取向膜沿一定方向摩擦，以形成沟槽。研究表明,摩擦需要一个最小摩擦力f min ,小于此力,取向效果几乎不存在。摩擦后的取向层经过清洗和干燥后,即可用于制盒。摩擦方向及方位（预倾角）是影响制品性能的重要参数

18、。取向处理工程TFT-LCD设计及制作非摩擦法液晶分子取向技术针对摩擦法存在的局限性，人们开始对非摩擦技术进行深入研究。目前对非摩擦技术的研究主要包括以下几个方面：（1）用偏振激光或紫外光辐射聚合物表面，使液晶分子取向。（2）使用LB（langmuir-blodget）膜技术使液晶分子取向。在完成取向膜形成及取向处理之后，需要将两块玻璃基板在保持一定间隙的条件下对位贴合。为完成这种贴合，需要先在CF基板上散步隔离子。隔离子决定液晶屏的厚度，而此厚度是决定显示性能中的响应时间及对比度的重要参数。为了进一步提高液晶屏厚度的精度，越来越多的采用树脂柱代替球形隔离子。隔离子散布工程材料封接成形为防止贴

19、合的两块基板间隙中的液晶材料流出，并使两块基板黏结在一起，需要在基板周边构筑围墙。这种围墙材料就是封接材料，一般采用黏结剂热硬化型环氧树脂。为了将这种封接材料布置在基板周边，常用的方法有两种：丝网印刷法直接描画法TFT-LCD设计及制作特征丝网印刷法直接描画法生产节拍快慢（对小型屏来说不利）清洁度不利（直接与基板接触）有利材料使用量多少如何对应多品种对应每个品种都要制版只要变化描画软件即可贴合工程（panel assembly system）是将已经配置好隔离子和封接剂的两块基板进行组装贴合，完成封接的过程。为了保证两块基板的准确对位和间隙均匀，贴合封装极为关键，横纵方向的组装精度直接影响制品

20、的开口率和对比度，必须尽力保证。贴合装置应具备调整功能和加压功能。为防止工程内、工程间输送式发生调整后的错动，应采用紫外线硬化型黏结剂进行预固定。贴合工程TFT-LCD设计及制作液晶盒后工程切割工程（scribing & breaking system）液晶注入、密封工程（filling system）洗净、倒角工程偏光片贴附工程（polarizer sticking system）检查工程TFT阵列基板与CF基板之间的贴合，根据各基板的成品率不同而有多种组合方式。为了实现贴合，要将玻璃基板切断（划片、裂片工程），从安全性等方面考虑需要对玻璃基板的边缘进行处理（倒角工程）。为了切断玻璃基板，要

21、用烧结的金刚石刀片垂直的划出100um左右的沟槽（scribe,划片），将经过划片的玻璃基板两端固定，在沟槽的背面加弯曲力使其断裂（break,裂片）。切割工艺TFT-LCD设计及制作Scribing & Breaking1ST CUTTING2ND CUTTINGCutting Process165432TFT-LCD设计及制作液晶盒后工程1、切割工程（scribing & breaking system）2、液晶注入、密封工程（filling system）3、洗净、倒角工程4、偏光片贴附工程（polarizer sticking system）5、检查工程液晶注入工程是在处于真空的注入室

22、内，向两块玻璃基板之间注入液晶材料的工程。将没有注入液晶材料的空盒和液晶材料都放入真空室中，抽出室内的空气，达到所要求的真空度，将空盒的注入口向下压至液晶材料液面之下，再使真空室返回到大气压，由于空盒内为减压状态，液晶材料就会从注入口进入空盒内，实现液晶材料的注入。完成液晶材料的注入之后，采用紫外线硬化型密封剂填塞注入口，称为“密封”工程。液晶注入工程LC Injection(1)将容器抽真空将装有LC的容器上升与PANEL的注入端接触，此时LC通过毛细现象上升。过一段时间后充入洁净的空气或氮气破真空至常压。通过真空差压的原理，LC经过一段时间后充满PANEL。LC Injection(2)T

23、FT-LCD设计及制作End Seal目的：将灌好LC的PANEL封口。对于大型显示屏来说，注入时要将过量的液晶材料注入，而后再通过加压使过量的液晶材料吐出的同时加以密封。但是利用真空注入方式进行液晶材料的注入，既费时又费力，仅注入时间就要花费1天以上。实际上，这种真空注入液晶方式往往成为整个生产线的瓶颈，对于大型显示屏来说，矛盾更加突出。为此，目前推广采用被称为“滴下式注入法（one drop filling, ODF）”的新的液晶注入方式。这种方式是在两块基板贴合之前，在框架内侧定量滴下液晶材料，而后在真空中将两块玻璃基板定位贴合，框架密封选用紫外线固化型材料。这种方式不需要注入口，也不需

24、要堵口密封及对液晶材料洗净等，制屏工程更加合理化。TFT-LCD设计及制作TFT-LCD设计及制作在完成液晶材料注入、封接、密封之后，在屏四周往往附着多余的液晶材料，需要采用洗净工程清除这些液晶材料的污染。一般是用溶解液晶材料的洗涤剂，由超声波洗净对液晶屏进行洗净。另外，液晶材料注入后，多数情况下液晶材料在显示屏内并非完全呈整齐的取向排列，需要加热使其再取向。洗净、倒角在温度上升时，液晶材料发生从液晶相向液体相得相变，再取向发生在比此相变温度略高的温度下。另外，应要求为防止后面的模组部分布线的断线以及确保安全性等，还要对被切断的玻璃边缘及棱角部位进行倒角处理，使边缘角处变圆滑。TFT-LCD设

25、计及制作TFT-LCD设计及制作对液晶分子施加电压，可使液晶分子的取向发生变化，但为了使电压信号转变为可观视的图像信号，必须在液晶屏的两侧贴附作为光学材料的偏光片。在贴附偏光片时要剥离剥离膜，但剥离时会发生静电，必须采取防静电措施，并保证偏光片清洁。从提高显示质量考虑，在贴附偏光片时必须清除灰尘、气泡等。贴附表面的清洁工程是极为重要的。此外，有时还要在两块基板的外侧贴附相位差膜（retardation film）等光学材料。随着液晶电视等显示性能的提高，对这类光学补偿膜的要求越来越高。偏光片贴附工程Polarizer Attachment偏光片貼附上下偏光片滤光角度差90度Polarizer

26、Attach ProcessAuto Clave加压，将Ploarizer Attach时产生的气泡挤出来。TFT-LCD设计及制作检查工程是在玻璃基板上预先形成测试图形，利用监测液晶屏显示性能的装置，对显示屏的显示质量及外观进行检查的工程。检查工程TFT-LCD设计及制作Panel显示检查屏检装置CellProbe在Cell端子上直接押上探针（Probe），输入信号后加以显示 。信号源信号源TFT-LCD设计及制作TFT-LCD设计及制作Cell制程回顾1、取向膜涂布前的洗净工程2、取向膜形成工程（PI）工程3、取向处理工程（rubbing system）摩擦系统4、隔离子散布工程（spac

27、er spray system）5、封接材料形成（框胶涂布）工程6、贴合工程（组装、封接）7、切割工程（scribing & breaking system）8、液晶注入、密封工程（filling system）9、洗净、倒角工程10、偏光片贴附工程（polarizer sticking system）11、检查工程（五）液晶显示器件的驱动技术LCD驱动有如下特点：1）液晶在直流电压作用下会发生电解作用，所以必须用交流驱动，并且限定交流成分中的直流分量不大于几十毫伏；2）由于液晶器件在电场作用下光学性能的改变是依靠液晶作为弹性连续体的弹性变形，响应时间长，所以交流驱动电压的作用效果不取决于其峰

28、值，在频率小于103Hz情况下，液晶透光率的改变只与外加电压的有效值有关；3）液晶单元是容性负载，是无极性的，即正压和负压的作用效果是一样的。1、液晶显示器件的电极排列笔段形点阵型：无源点阵、有源点阵点阵式2、静态驱动技术 显示图像的每个像素都引出一根电极和对应的驱动器输出端相连，每个放大器只负责激励一个像素。矩形波的频率应在30Hz以上。 静态驱动和动态驱动相对具有对比度好，响应速度快，耗电少，驱动电压低等优点。常用于数字钟表、测量仪器等位数少的笔段显示上！3、动态驱动技术（1）无源矩阵的动态驱动技术对于多像素数的液晶显示器一般使用动态驱动法，也称为时间分割驱动法。 无源矩阵的构成是在液晶上

29、下玻璃基片内侧各光刻出x方向和y方向两组平行的ITO直线电极，在x、y电极交叉处便放置一个像素点。 通常x方向电极称为行电极，也称扫描电极；y方向电极称为列电极，也称信号电极，一般情况下，电极无缺行或缺列的间隔。产生交叉效应的根源： 1）液晶具有双向导通特性； 2）液晶器件的电光曲线陡度不够；问题一：无源矩阵的交叉效应交叉效应造成的不良后果主要表现：（1）选择点与半选择点电压接近，当外加电压超过Vth后，半选择点也会逐渐呈显示状态，使对比度下降；（2）半选择点与非选择点上电压不一样，如果它们由于交叉效应而变明（或变暗）状态不一样，则会造成图像亮度不均匀。抑制交叉效应的措施（1）平均电压法 由于

30、半选择点电压与非选择点电压相差较大，如果在非选择列上施加适当的电压（以前的电路中非选择点上不加电压），达到提高非选择点的电压，降低半选择点电压，则结果是拉开了选择点与半选择点间的电压差，而同时又缩小了半选择点与非选择点间的电压差，无疑最佳效果应是半选择点电压与非选择点电压相同，这就是在多路驱动技术中普遍采用的平均电压法的实质。设全选点上的总电压 ， 同时令非选择点与列半选择点电压绝对值相等，即 ，则 非选择点电压和列半选择点电压只有选择点电压的1/b,称b为偏压比。此种方法为1/b偏压平均电压法。问题二：驱动路数过低 驱动路数的多少主要取决于占空比的高低，驱动路数N越多，占空比1/N就越低，那

31、么在逐行选通时作用在液晶像素上的时间就越短，根据液晶的电能蓄积效应，液晶的电光响应就不充分，这必将会严重影响图像的亮度和对比度，甚至无法观看，在这种情况下必然要求提高驱动电压，同时提供更亮的背光源。100%90%10%VnsSTN VsSTNVsTNVnsTNV液晶显示电光特性曲线提高显示质量的措施（1）分割矩阵方式（2）多重矩阵方式 综上所述，无源驱动只适合于小屏幕的图像的静态显示，不能用来显示高质量的大尺寸高分辨率的图像，因为扫描行数过高，将导致两个严重问题无法无安全克服：1）扫描行数N高，选择点电压与部分半选择点电压的差异将非常小，因此交叉效应将非常明显，图像的对比度和均匀性将变得非常差

32、；2）当N上升时，每行液晶像素的占空比1N也随之下降，造成对比度下降，图像的不均匀性也变得非常突出。4.有源矩阵液晶显示器件 无源矩阵驱动中扫描行数受限制的一个重要原因是液晶像素的电学特性的双向性。 高分辨率图像要求高的扫描行数N，存在两个问题： （1）存在交叉串扰，驱动路数的宽容度随N的增加而迅速下降，使对比度降低； （2）N上升，像素工作的占空比1/N下降，需要提高驱动电压，同时要求更高的背光亮度。 在信号线与像素电极之间串接非线性元件，给予像素以非线性特征，就可消除这种电学双向性，从而获得高分时性。在信号线与像素电极之间设置非线性元件的矩阵驱动方式称为有源矩阵方式。（1）二端有源器件组合

33、电路的透光率陡度：（2）三端有源器件 提高像素质量的最好方式是采用三端有源器件，即FET方式。采用三端子元件后，可把开关元件的控制电压和液晶像素的驱动电压分开设置，可各自选择在最佳工作状态，以达到高像素质量的要求。 二端有源器件的阈值电压是像素电压的一部分，它的均匀性和稳定性将直接影响显示质量。同时，所有像素上的非线性元件的寄生电容Cnl必须满足Cnl/Clc100 cm2/V.s）。 高温多晶硅低温多晶硅高温多晶硅（HTPS） 工艺温度约1000度，采用石英晶体作为基板，一般应用于3英寸以下的显示设备中。（1）激光退火；（2）熔区再结晶。低温多晶硅（LTPS） 工艺温度低，可用玻璃作为基片。

34、金属氧化物IGZO薄膜晶体管不同显示器件对TFT器件迁移率的要求金属氧化物IGZO薄膜晶体管(1)晶格结构带隙宽度3.5eV，N型宽带隙半导体。具有菱形六面体结构。材料性质（1）材料的组成比例。In离子能提高迁移率和器件的开态电流；Ga离子可以抑制O空位的产生，减少材料缺陷，抑制沟道电流；Zn离子提升材料稳定性，使器件在线性区的性能更好。（2）稳定性。光照稳定性好，但低于420nm的光照射下，其I-V曲线会产生大幅度漂移。在空气中不稳定，对氧气和水蒸气敏感。（3）弯曲性能。可制备柔性器件。器件结构ESLBCE（1）基板（衬底） 可以是硅、玻璃，同时也可以制备在柔性基底上（PI、纸）。（2）绝缘

35、层 传统PECVD沉积的二氧化硅薄膜不适合用于IGZO器件。目前较为流行的做法是将高介电常数的材料和宽禁带材料相结合。（3）钝化层 周围环境中的化学吸附微小物质、空气和超纯水中的有机物会对IGZO的性能有影响，需采用钝化层。可以采用二氧化硅、有机材料（如SU-8）（4）电极 电极材料：ITO、Al、Cu、Mo等。主要研究的两个方向：寻找理想的透明电极材料；适合氧化物电极材料。IGZO有源层的制备方法（1）脉冲激光沉积（PLD）。采用激光聚焦到靶材上，使靶材原子迅速等离子化，沉积到前方的衬底上形成薄膜。 优点： 缺点：大面积沉积困难，对沉积薄膜的条件要求高，难以平滑地生长多层膜。采用脉冲激光作为

36、能源，污染小且易控制；靶材和薄膜的成分基本一致；通过控制沉积过程中气体组分，进行反应控制薄膜生长。（2）溶液法。有机金属分解法、溶液凝胶法。 优点：原料纯度高、均匀，成分控制精确，镀膜速率快，可应用于大面积基板，常温沉积、不需要真空设备。 缺点：大面积均匀、重复性性有待提高（3）磁控溅射法。 优点：沉积速度快，基片能保持较低的温度，对膜层的损伤小，工作气压低。 缺点：溅射得到的靶材不均匀，而且无法正常溅射带铁磁性的样品。（六）TFT-LCD的改进及性能提高对于传统的LCD显示屏来说，经常会存在两个较大的缺点： （1）当从某个角度观看普通的液晶显示屏时，将发现它的亮度急剧损失（变暗）及变色。较旧型的LCD显示屏视角通常仅有90度； （2）影片及游戏中，快速的移动画面是常出现的，但这样的需求却是响应时间较慢的LCD显示所难以提供的。太慢的响应时间会导致画面失真及次序错乱。视角的定义对比度 从斜的方向去看LCD与从正面去看时相比，白色部分会变暗，黑色部分会变亮，因此对比度会下降。一般定义对比度下降到10的时候对应的角度为该显示器的视角。灰阶反转 LCD显示屏在某个大角度的时候，有