TFT制造原理和流程

1、2一、液晶顯示器一、液晶顯示器(LCD)的基礎(chǔ)的基礎(chǔ) 1.1液晶材料及液晶顯示器的基本定義液晶材料及液晶顯示器的基本定義 1.2液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理二、二、 TFT-LCD制造基本流程及設(shè)備制造基本流程及設(shè)備 2.1 制造流程概要制造流程概要 2.2 ARRAY工藝流程及設(shè)備工藝流程及設(shè)備 2.3 CELL工藝流程及設(shè)備工藝流程及設(shè)備 2.4 Module工藝流程及設(shè)備工藝流程及設(shè)備31.1液晶材料及液晶顯示器的基本定義液晶材料及液晶顯示器的基本定義q液晶的發(fā)現(xiàn) 1888年，奧地利植物學(xué)家F. Reinitzer在測量某些有機物熔點時發(fā)現(xiàn)： 1889年，德國物理學(xué)家O.

2、 Lehmann發(fā)現(xiàn)： 這類不透明的物體外觀上屬液體，但具有晶體特有的雙折射性質(zhì)，于是將其命名為“液態(tài)晶體” 固態(tài)固態(tài)不透明不透明渾濁狀態(tài)渾濁狀態(tài)透明液態(tài)透明液態(tài)加熱冷卻加熱冷卻4q液晶液晶 : : 一種液體狀結(jié)晶性物質(zhì)，介于固體(結(jié)晶)以及液體(非結(jié)晶)之間的第四狀態(tài)(中間狀態(tài))，具有流動性以及各向異性(光學(xué)各向異性，如雙折射效應(yīng)).q液晶顯示器液晶顯示器 : : 利用外加電壓以及液晶材料本身光學(xué)各向異性(如雙折射效應(yīng)以及旋光特性)，進(jìn)而顯示所需要的數(shù)字、文字、圖形以及影像等功能的一種人機界面的信息、通訊、網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。1.1液晶材料及液晶顯示器的基本定義液晶材料及液晶顯示器的基本定義5擴(kuò)散擴(kuò)

3、散 光學(xué)薄膜光學(xué)薄膜導(dǎo)光板導(dǎo)光板熒光管熒光管接續(xù)電路基板接續(xù)電路基板驅(qū)動用驅(qū)動用LSITCPCF基板基板偏光板偏光板液晶盒液晶盒Array基板基板液晶顯示器的構(gòu)造模式斷面圖液晶顯示器的構(gòu)造模式斷面圖1.2液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理6封框膠封框膠 信號配線端子信號配線端子 Gate配線端子配線端子 基板基板CF基板基板Ag電極電極 配向膜配向膜液晶面板的構(gòu)造平面圖液晶面板的構(gòu)造平面圖(TFT(TFT型型 ) )1.2液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理7偏光板偏光板CF基板基板盒墊料盒墊料轉(zhuǎn)移電極轉(zhuǎn)移電極(Ag)封框膠封框膠封框膠墊料封框膠墊料取向膜取向膜TFT基板基板

4、偏光板偏光板液晶液晶BGRITOBM液晶面板的構(gòu)造斷面圖液晶面板的構(gòu)造斷面圖(TN(TN型型 ) )1.2液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理8彩膜空間混色法實現(xiàn)彩膜空間混色法實現(xiàn)TFTTFTLCDLCD彩色化彩色化TFT基板基板彩膜的結(jié)構(gòu)彩膜的結(jié)構(gòu)偏光板偏光板TFT背光源背光源偏光板偏光板液晶液晶黑色矩陣黑色矩陣提高對比度提高對比度降低降低Ioff 1.2液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理液晶顯示器的基礎(chǔ)及原理9CELL工程工程MODULE工程工程基板 玻璃基板11001300成膜光刻（反復(fù)）基板貼合彩膜取向液晶滴下貼合切斷(15型16片)面板端子接續(xù)電路基板安裝背光源面板外框組裝液晶液晶面板面

5、板完成完成2.1 制造流程概要制造流程概要102.2 ARRAY工藝流程及設(shè)備工藝流程及設(shè)備工程Active &S/工程工程工程檢查(TN-1)檢查(TN-2)：Mask ProcessCell工程ate工程Active工程 鈍化層工程ITO工程檢查(SFT-2)：Mask Process檢查(SFT-1)Cell工程S/工程Repair(TN-1)Repair(TN-2)Repair(SFT-1)Repair(SFT-2)Glass購入,洗凈后使用Glass購入,洗凈后使用1112131415161718裝料周轉(zhuǎn)盒機械手傳送裝置UV藥液噴淋刷洗高壓噴射MS氣刀傳送裝置機械手卸料洗浄洗浄19洗

6、浄洗浄藥液刷子高圧排水排水純水洗凈 功能洗凈對象作用藥液刷洗高 壓 噴射氧化分解溶解機械剝離機械剝離機械剝離有機物(浸潤性改善)有機物微粒子(大徑)微粒子(中徑) 微粒子(小徑)/溶解接觸壓水壓 加速度cavitation20濺射濺射物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition)工藝室工藝室工藝室工藝室搬送室搬送室工藝室工藝室加熱室加熱室進(jìn)料室進(jìn)料室卸料室卸料室自動移栽裝置自動移栽裝置21物理氣相沉積PVD(Physical Vapor Deposition)陰極靶材陽極腔體泵基板22電漿輔助化學(xué)氣相沉積Plasma Enhanced Chemical Vapor Dep

7、osition23電漿輔助化學(xué)氣相沉積Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition加熱腔加熱腔工藝腔工藝腔裝載臺裝載臺納入納入(大氣到真空大氣到真空)/送出腔送出腔(真空到大氣真空到大氣)機械手機械手24電漿輔助化學(xué)氣相沉積Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition除害裝置除害裝置（scrubber）汽缸汽缸cabinet氣體氣體BOX氣體吹出電極氣體吹出電極（陰極陰極）等離子體等離子體控制控制電源電源下部下部電極電極（陽極陽極）壓力計壓力計節(jié)流閥節(jié)流閥干泵干泵氣體供給氣體供給流量流量控制控制power壓力控制壓力控

8、制真空排氣真空排氣特氣對應(yīng)特氣對應(yīng)工藝腔體工藝腔體（電極電極部）部）25IN CVEUV N CVETCHZONEDI RINSE UNITA/Kdry2dry1液刀風(fēng)簾干燥風(fēng)刀置換液刀Out CV26q設(shè)備主要工藝單元：qEUV unit:祛除玻璃表面有機殘留物。qEtch zone:刻蝕區(qū)域qRinse unit:水洗單元qDry unit：干燥單元q液刀：主要起預(yù)濕（置換），沖刷的效果。q風(fēng)簾：主要是吹掉玻璃上殘余的藥液q風(fēng)刀：干燥的玻璃的效果。2728光阻剝膜2930壓力控制壓力控制氣體供給氣體供給控制臺控制臺除害裝置除害裝置（scrubber）汽缸汽缸cabinetGas box上部

9、上部電極電極氣體吹出氣體吹出電源電源（場合場合）下部下部電極電極APC閥閥泵泵流量流量控制控制RF power壓力檢壓力檢出出真真空排空排氣氣特氣對應(yīng)特氣對應(yīng)APC控制C/M控制C/M等離子體工藝腔體工藝腔體M. Box31323334TEST AOI(ADI&AEI) Auto optical inspection configuration 自動光學(xué)檢查自動光學(xué)檢查352160mm2400mm 3GB44unit=132GBThe CCD sensor detect the substrate,Image by the process unit.Defect can be reviewed

10、 preciselyCCD探測產(chǎn)品表面,生成的圖象通過處理單元,缺陷會精確的反映出來.AOI Auto optical inspection configuration 自動光學(xué)檢查設(shè)備自動光學(xué)檢查設(shè)備-圖形處理單元圖形處理單元36qPanel structure for O/S TestqEvery data line extandsqout of the active area connect with O/S padqOn the other side all data line connected together by Shorting bar37Array Tester Test

11、station Electrical cabinet Operator console Environmental Enclosure38Array tester Array testerUsing instructions in the selected processing recipe, the pattern generator sends testsignals to the probe frame. The illuminator is turned on, a bias voltage applied to the modulator and an image captured

12、by the CCD camera. The image is sent to the image processing computer (IPPC) and panel flaws are identified and stored in the defect file by the Sun host computer.Array tester optical partLight from the illuminator is reflected by the modulator and the image captured on the CCD camera. The image is

13、then processed and analyzed for defects.39404142 LASER OSCILLATOR : DIODE-PUMPED Q-SWITCHED LASER MATERIAL : Nd:YAG WAVELENGTH : 1064nm / 532nm /355nm PULSE REPETITION RATE : 1pps TO 100 PPS OUTPUT STABILITY : LESS THAN 3%4344qCD MeasurementqTotal Pitch MeasurementqOverlay Measurement45真空貼合UV照射封框膠熱固

14、化外觀檢查/包裝切割/切條/切粒Visual test偏光片貼附2次V/T基板洗凈/干燥配向膜印刷配向膜固化摩擦取向摩擦洗凈/干燥墊料散布Ag涂布液晶滴下封框膠涂布墊料固著基板洗凈/干燥配向膜印刷配向摸固化摩擦取向摩擦洗凈/干燥PI&摩擦ODF（cell后工程）cell- 制盒流程示意圖制盒流程示意圖TFT側(cè)CF側(cè)ARRAY基板CF基板消泡激光切線46Doctor RollPI液噴頭液噴頭UV洗凈單元洗凈單元Anilox Roll流片方向流片方向移載機械手移載機械手預(yù)干燥單元預(yù)干燥單元走行走行/升降式升降式印刷臺印刷臺印刷版（版胴）印刷版（版胴）CELL前工程前工程（配向膜印刷）（配向膜印刷）

15、47印刷臺面PI dispenserDoctor 滾輪金屬板滾輪印刷版版胴預(yù)干燥部印刷部加熱盤基板 非接觸式(Pin)加熱干燥方式Pin dispenserAnilox滾輪印刷版版胴印刷臺面Doctor 滾輪印刷原理CELL前工程前工程（配向膜印刷）（配向膜印刷）48摩擦滾輪空氣洗凈單元摩擦頭(升降式)流向摩擦平臺（走行式）移載機械手空氣洗凈單元CELL前工程前工程（摩擦取向）（摩擦取向）49配向材分子（無規(guī)方向）摩擦滾輪玻璃基板摩擦滾輪布摩擦平臺摩擦方式CELL前工程前工程（摩擦取向）（摩擦取向）50真空槽上基板液晶液晶下基板/ /AuAu UV硬化硬化貼合貼合本硬化本硬化滴下滴下 散布散布

16、固著固著下基板 ODF Line51CELL中工程中工程( (墊料墊料散布散布)設(shè)備外観図排氣上流上流下流下流噴嘴基板真空洗凈檢查攝像頭 監(jiān)視器平臺配管配管(使墊料帶負(fù)電使墊料帶負(fù)電)52爐子爐子構(gòu)造和加熱方式構(gòu)造和加熱方式無塵恒溫箱過濾網(wǎng)風(fēng)扇基板冷卻方式基板冷卻方式冷卻搬送單元搬運機械手搬運單元Spacer固著裝置圖固著裝置圖CELL中工程中工程(Spacer固著固著)53Seal Dispenser放大圖Base FrameTransfer RobotStageSealSeal印刷裝置圖印刷裝置圖0.0010.001涂布涂布Table散布單元高度傳感器單元對位攝像頭基板高度傳感器噴嘴Sea

17、l材CELL中工程中工程 (Seal印刷印刷)54固定固定壓壓力方式力方式基板驅(qū)動方式：軸X、Y、StageNozzle 軸金屬金屬追從傳感器CELL中工程中工程(Ag膠涂布膠涂布單單元元)55CELL中工程中工程 (液晶滴下液晶滴下)Alignment Camera液晶液晶DispenserTransfer RobotStage滴下量計量滴下量計量Unit56CELL中工程中工程 (真空貼合真空貼合)下下Chamber對位攝像頭對位攝像頭UV Spot Lamp上上ChamberBase FrameTransfer Robot真空泵真空泵上定盤上定盤ESC下定盤下定盤ESC57CELL中工程

18、中工程 (Seal硬化硬化)熱熱三次元架橋照射照射樹脂硬化劑硬化硬化硬化硬化本本本本硬化硬化硬化硬化圖1 Seal硬化原理圖熱熱三次元架橋照射照射樹脂硬化劑硬化硬化硬化硬化本本本本硬化硬化硬化硬化熱熱三次元架橋照射照射樹脂硬化劑硬化硬化硬化硬化本本本本硬化硬化硬化硬化樹脂硬化劑硬化硬化硬化硬化本本本本硬化硬化硬化硬化圖1 Seal硬化原理圖加熱加熱Base 樹脂樹脂三次元架橋三次元架橋58Metal Halide 輔助反射鏡照射平臺冷卻水照射照射照射照射Lamp冷卻Filter冷卻部部部部NEC鹿兒島K2生產(chǎn)線裝置構(gòu)成Mask遮蓋紅外線和深層紫Metal Halide Lamp輔助反射鏡冷卻水

19、照射照射部部部部NECK2生產(chǎn)線裝置Mask 遮蓋照射照射單單元元部部NEC生產(chǎn)線裝置MaskMask遮蓋紅外線和深層紫外線隔斷生產(chǎn)線裝置示意圖冷卻水Lamp冷卻Filter 冷卻部部CELL中工程中工程 (UV 硬化硬化)注：Seal本硬化裝置和Spacer固著裝置基本相同59cell后段制程示意圖后段制程示意圖cell檢查裝置面貼附面貼附貼附滾輪 偏光板高浸透刀頭Scribe line大型基板砥石屏研磨水噴嘴Spindlecell檢查裝置激光切線外觀檢查包裝60CELL切斷切斷設(shè)備構(gòu)成示意圖設(shè)備構(gòu)成示意圖 第一第一切斷部切斷部第二第二切斷部切斷部旋回部旋回部除材除材部部給給材部材部Process Check部部LDCELL后工程后工程 (Cell切斷切斷)61CELL后工程后工程 (端面研磨端面研磨)給材部給材部除材部除材部面取部面取部角面取部角面取部控制盤控制盤上游設(shè)備（切斷裝置）上游設(shè)備（切斷裝置）下游設(shè)備（洗凈裝置）下游設(shè)備（洗凈裝置）屏流方向屏流方向屏磨石研削水噴嘴磨石屏研削水噴嘴62CELL后工程后工程 (偏光片貼附偏光片貼附)偏光板供給偏光板洗凈偏光板準(zhǔn)位面板的位置決定屏反轉(zhuǎn)貼合屏送出屏受入貼合63屏屏chuck table貼附滾輪貼附移動方向滾輪旋轉(zhuǎn)貼附角度貼附壓力偏光板chuck table升降動作動作流程動作流程偏光板臺面下降偏光板臺面下降面