1、TFT-LCD 根底知識培訓(xùn)根底知識培訓(xùn) 培培 訓(xùn)訓(xùn) 內(nèi)內(nèi) 容容v LCD開展史及現(xiàn)狀開展史及現(xiàn)狀 v LCD根本概念根本概念v TFT-LCD根本構(gòu)造及相關(guān)資料根本構(gòu)造及相關(guān)資料v TFT-LCD工藝制程工藝制程v TFT-LCD關(guān)鍵參數(shù)關(guān)鍵參數(shù)LCD(液晶顯示器液晶顯示器)ECD(電致變色顯示器電致變色顯示器)顯示器顯示器發(fā)光型發(fā)光型被動(dòng)發(fā)光型被動(dòng)發(fā)光型CRT(陰極射線管)PDP(等離子顯示器)FED(場發(fā)射顯示器)LED(發(fā)光二極管)OLED(有機(jī)電致發(fā)光顯示器)VFD(真空熒光顯示器)平板顯示器平板顯示器自動(dòng)發(fā)光被動(dòng)發(fā)光顯示技術(shù)分類顯示技術(shù)分類CRT幾乎一切主要特性都比較優(yōu)秀，缺陷是屏

2、做不大，體積大、分量大；LCD的性能近年來有明顯提高，主要性能都接近CRT，但呼應(yīng)速度、視角還略差；PDP功耗大，性價(jià)比不高；OLED主要性能都很優(yōu)秀，但器件壽命、制造工藝成熟性有待提高；LED因其高亮度，可用于室外大型顯示。顯示器根本特性的比較顯示器根本特性的比較液晶及液晶顯示技術(shù)開展歷程液晶及液晶顯示技術(shù)開展歷程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運(yùn)用領(lǐng)域運(yùn)用領(lǐng)域大尺寸

3、大尺寸 LCD LCD 電視電視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初步伐查資料 - 全球前五大液晶顯示器品牌廠商出貨量市占率與生長率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初步伐查資料 - 全球各地域顯示器出貨量與生長率(單

5、位: 百萬臺)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玻璃尺寸及消費(fèi)線玻璃尺寸及消費(fèi)線Gen的概念的概念Gen 10玻璃尺寸：2950*3400mm2850*

6、3050mm 上海天馬上海天馬4.5代代1曾經(jīng)量產(chǎn)曾經(jīng)量產(chǎn)公司面板廠商布局Sony-Samsung2019/4第1條7代線開始量產(chǎn)；2019/6第1條8代線動(dòng)工，醞釀與興建第二條8代線； 2019/8第一條8代線正式量產(chǎn)，有意再度興建第二條8代線Sony-Sharp2019/2成立合資企業(yè)，共同興建10代線面板廠AUO8.5代線將于09年下半年開始量產(chǎn)。第二條7.5代線也在09年下半年進(jìn)行投產(chǎn)，其主要用途在于輔助8.5代線，全面進(jìn)行電視用液晶面板的量產(chǎn)。 其也在規(guī)劃10代線籌建。7.5代線及6代線量產(chǎn)中LG飛利浦（LPL） 75代線量產(chǎn)中，8代線預(yù)計(jì)09年上半年投產(chǎn)奇美75代線月產(chǎn)能現(xiàn)在2.5

7、萬片，年底將擴(kuò)大到5萬片；計(jì)劃2019-2019年建成10代或11代線TFT-LCD消費(fèi)線規(guī)劃消費(fèi)線規(guī)劃LCDLiquid Crystal Display液晶顯示器液晶顯示器TFT-LCDThin Film Transistor LCD 薄膜晶體管液晶顯示器薄膜晶體管液晶顯示器 由于由于TFT-LCD具有體積小、分量輕、低輻射、具有體積小、分量輕、低輻射、低耗電量、全彩色化等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類顯示低耗電量、全彩色化等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類顯示器上得到了廣泛的運(yùn)用器上得到了廣泛的運(yùn)用根本概念根本概念TFT-LCD根本構(gòu)造根本構(gòu)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：構(gòu)成偏振光，控制光線的經(jīng)過與否。q 彩色濾色膜：提供TFT LCD紅，綠，藍(lán)(光的三原色)的來源。q ITO透明導(dǎo)電層：提供透明的導(dǎo)電通路。q Spacer：提供一固定高度給彩色濾光片和TFT Glass Substrate, 控制盒厚，作為灌入液晶時(shí)的空間及作為上下兩層Glass的支撐。組件引見組件引見液晶的根本概念液晶的根本概念n 液晶具有液體所具有的流動(dòng)性，同時(shí)也具有晶體的各向異性、雙折射等特性。n 可以經(jīng)過對液晶施加電場，使它的分子陳列發(fā)生改動(dòng)，從而使液晶的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。這樣，就將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢姷墓庑盘枴囟鹊蜏囟鹊蜏囟雀邷囟雀咂窆猓汗獾氖噶糠较蚱窆猓汗獾?/p>

9、矢量方向和大小有規(guī)那么變化的和大小有規(guī)那么變化的光光偏光片：將自然光變?yōu)槠馄簩⒆匀还庾優(yōu)槠窆獾钠骷窆獾钠骷窆馀c偏光片偏振光與偏光片v左圖：兩偏光片垂直v右圖：兩偏光片平行TFT位于掃描電極和信號電極的交叉點(diǎn)處，它的漏極和源極分別與信號電極和像素電極相連，柵極與掃描電極相連。TFT-LCD單像素構(gòu)造TFT電路電路TFT薄膜晶體管根本概念薄膜晶體管根本概念+ve+ve+vegndsourcedrainConductive channelCurrent flow+ve+ve+vegndsourcedrainConductive channelCurrent flowTFT在LCD中起著

10、傳輸和控制電信號的作用，即經(jīng)過它確定施加在液晶層上的電壓的大小 彩色濾色膜由紅、綠、藍(lán)三種顏色的光阻、黑矩陣，維護(hù)膜和ITO公共電極幾部分組成彩色濾光片彩色濾光片Color Filter=CFLCD任務(wù)原理任務(wù)原理液晶顯示器件分類液晶顯示器件分類液晶顯示器直視型投影型透射型有背光源反射型無背光源前投影型背投影型Array 制程與半導(dǎo)體制程類似，但不同的是將薄膜晶體控制造在玻璃基底上而非晶圓上； Cell 制程是將前段Array基板與彩色濾光片的玻璃基板貼合，并在兩片玻璃基板間滴入液晶(LC) ； 模組組裝制程是將Cell制程后的面板與其它如背光單元、電路、外框等多種零組件組裝的過程。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框膠及框膠及Ag膠涂布膠涂布噴襯墊噴襯墊上下基板對位貼合上下基板對位貼合玻璃切割、裂片玻璃切割、裂片加壓脫泡加壓脫泡貼偏光片貼偏光片n 液晶顯示模塊液晶顯示模塊LCMLCM是一種將液晶顯示器件、銜接件、集成是一種將液晶顯示器件、銜接件、集成電路、電路、PCBPCB、背光源、構(gòu)造件裝配在一同的組件。、背光源、構(gòu)造件裝配在一同的組件。 n 銜接件：導(dǎo)電橡膠、熱壓導(dǎo)

15、電膠帶、銜接件：導(dǎo)電橡膠、熱壓導(dǎo)電膠帶、TAB(Tape Automated TAB(Tape Automated Bonding )Bonding )；n 集成電路：控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等；集成電路：控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等；n PCB PCB：電源、控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等的銜接電路；：電源、控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等的銜接電路；n 背光源：背光源：LEDLED、CCFCCF、VFDVFD、ELEL、OELOEL、FEDFED等光源；等光源；n 構(gòu)造件：將上面各部件裝配在一同的構(gòu)造件。構(gòu)造件：將上面各部件裝配在一同的構(gòu)造件。液晶顯示模塊液晶顯示模塊LCM背光源及構(gòu)造背光源及構(gòu)造CellCell工程

16、工程ModuleModule工程工程信號基板驅(qū)動(dòng)IC PanelBLULCD Module銜接電路維護(hù)板検検 査査裝配裝配綁定綁定LCD Panel液晶滴下液晶滴下真空真空貼貼合合 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(xiàn)像現(xiàn)像刻蝕刻蝕剝離剝離TFT基板反復(fù)Glass基板TFT-LCD不良分析不良分析LCD顯示器評價(jià)工程顯示器評價(jià)工程: 分辨率 亮度 (Cd/m2) 對比度 視角 呼應(yīng)時(shí)間 (ms) 功耗 (mw) 任務(wù)/存儲溫度范圍 可靠性評價(jià) 分辨率分辨率q 分辨率Display Resolution ：顯示器程度方向和垂直方向像素P

17、ixel的數(shù)目。注：一個(gè)像素有R、G、B三個(gè)子像素Sub-Pixel。亮度表示顯示器的發(fā)光強(qiáng)度。用每單位面積的亮度cd/m表示。室內(nèi)應(yīng)大于70 cd/m，室外應(yīng)到達(dá)300 cd/m。在不能自動(dòng)發(fā)光的液晶顯示器中，用該單位評價(jià)顯示器的亮度。 亮度亮度 對比度-視角特性參數(shù)包括兩個(gè)方面： 一是在特定的溫度、特定的方位角下，對比度隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化而變化，即對比度曲線； 二是在特定溫度、固定的驅(qū)動(dòng)條件下，對比度在給定的立體空間范圍內(nèi)的分布情況，即對比度-視角特性曲線。 對比度對比度- -視角特性視角特性 q 對比度Contrast Ratio：顯示器最大亮度值全白與最小亮度值全黑之比值。普通TFT-L

18、CD的對比值為200:1至600:1。q 視角Viewing Angle：在大角度觀看的情況下，顯示器對比度變差會使畫面失真，可接受的觀測角度范圍就稱為視角。視角和對比度圖例如視角和對比度圖例如補(bǔ)償膜補(bǔ)償后的視角補(bǔ)償膜補(bǔ)償后的視角線性偏光片下視角線性偏光片下視角 呼應(yīng)時(shí)間呼應(yīng)時(shí)間呼應(yīng)時(shí)間的定義及丈量 呼應(yīng)特性參數(shù)是描畫液晶屏的光透射率或反射率在改動(dòng)驅(qū)動(dòng)電壓的選擇形狀由選擇態(tài)到非選擇態(tài)或由非選擇態(tài)到選擇態(tài)時(shí)變化快慢的物理參數(shù)。 呼應(yīng)特性參數(shù)主要用開啟時(shí)間Ton，封鎖時(shí)間Toff，上升時(shí)間Tr和下降時(shí)間Td來描畫。其中橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是相對透射率q 呼應(yīng)時(shí)間Response Time：從輸入信號到輸出圖像所閱歷的時(shí)間，普通液晶顯示器呼應(yīng)時(shí)間為2030毫秒。溫度特性：溫度特性是描畫各種特性參數(shù)隨著溫度的變化而變化的規(guī)律。任務(wù)溫度：LCD可以正常任務(wù)的溫度范圍；功耗特性：功耗特性是描畫液晶屏在正常任務(wù)條件下功耗的大小，普通用功耗電流的有效值來表示，通常是指整個(gè)模塊的功耗。 其它重要的特性其它重要的特性高開口率技術(shù)高開口