TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件

1、TFT-LCD 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) TFT-LCD 基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 培 訓(xùn) 內(nèi) 容 LCD發(fā)展史及現(xiàn)狀 LCD基本概念 TFT-LCD基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)材料 TFT-LCD工藝制程 TFT-LCD關(guān)鍵參數(shù) 培 訓(xùn) 內(nèi) 容 LLCD(液晶顯示器)ECD(電致變色顯示器)顯示器發(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(chǎng)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（主動(dòng)發(fā)光）（被動(dòng)發(fā)光）顯示技術(shù)分類LCD(液晶顯示器)顯示器發(fā)光型被動(dòng)發(fā)光型CRT(陰極射線管CRT幾乎所有主要特性都比較優(yōu)秀，缺點(diǎn)是屏做不大，體積大、重量大；LCD的性能

2、近年來(lái)有明顯提高，主要性能都接近CRT，但響應(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、制作工藝成熟性有待提高；LED因其高亮度，可用于室外大型顯示。顯示器基本特性的比較CRT幾乎所有主要特性都比較優(yōu)秀，缺點(diǎn)是屏做不大，體積大、重液晶及液晶顯示技術(shù)發(fā)展歷程液晶及液晶顯示技術(shù)發(fā)展歷程TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件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 navig

3、ation (7”) LCD應(yīng)用領(lǐng)域4. Notebook(10-17”) 5. D大尺寸 LCD 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大尺寸 LCD 電視LG-Philips 100” LC

4、D TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件表一: 2009年Q308-Q408初步調(diào)查資料 - 全球前五大液晶顯示器品牌廠商出貨量市占率與成長(zhǎng)率WW Rank ManufacturerQ308Unit 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: Qua

5、rterly Desktop Monitor Shipment and Forecast Report表一: 2009年Q308-Q408初步調(diào)查資料 - 全表二: Q408初步調(diào)查資料 - 全球各地區(qū)顯示器出貨量與成長(zhǎng)率(單位: 百萬(wàn)臺(tái))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 D

6、esktop Monitor Shipment and Forecast Report表二: Q408初步調(diào)查資料 - 全球各地區(qū)顯示器出貨量與TV Market ForecastTV Market ForecastTFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件玻璃尺寸及生產(chǎn)線Gen的概念玻璃尺寸及生產(chǎn)線Gen的概念Gen 10玻璃尺寸：2950*3400mm2850*3050mm Gen 10玻璃尺寸：上海天馬4.5代1已經(jīng)量產(chǎn)上海天馬4.5代1已經(jīng)量產(chǎn)公司面板廠商布局Sony-Samsung2005/4第1條7代線開始量產(chǎn)；2006/6第1條8代線動(dòng)工，醞釀與興建第二

7、條8代線； 2007/8第一條8代線正式量產(chǎn)，有意再度興建第二條8代線Sony-Sharp2008/2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2.5萬(wàn)片，年底將擴(kuò)大到5萬(wàn)片；計(jì)劃2011-2012年建成10代或11代線TFT-LCD生產(chǎn)線布局公司面板廠商布局Sony-Samsung2005/4第1條7LCDLiquid C

8、rystal Display液晶顯示器TFT-LCDThin Film Transistor LCD 薄膜晶體管液晶顯示器 由于TFT-LCD具有體積小、重量輕、低輻射、低耗電量、全彩色化等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類顯示器上得到了廣泛的應(yīng)用基本概念LCDLiquid Crystal Display基本概念TFT-LCD基本結(jié)構(gòu)TFT-LCD基本結(jié)構(gòu)TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件 背光板模組:提供光的來(lái)源. 上下偏光板，TFT Glass Substrate，液晶：形成偏振光，控制光線的通過(guò)與否。 彩色濾色膜：提供TFT LCD紅，綠，藍(lán)(光的三原色)的來(lái)源。 ITO透明導(dǎo)電層：提供透明的導(dǎo)電通路。

9、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。組件介紹 背光板模組:提供光的來(lái)源.組件介紹液晶的基本概念液晶的基本概念 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。 可以通過(guò)對(duì)液晶施加電場(chǎng)，使它的分子排列發(fā)生改變，從而使液晶的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。這樣，就將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢姷墓庑盘?hào)。溫度低溫度高 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、雙折偏振光：光的矢量方向和大小有規(guī)則變化的光偏光片：將自然光變?yōu)槠窆獾钠骷窆馀c偏光片偏振光：光的矢量方向和大小有規(guī)則變

10、化的光偏振光與偏光片左圖：兩偏光片垂直右圖：兩偏光片平行左圖：兩偏光片垂直TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件TFT位于掃描電極和信號(hào)電極的交叉點(diǎn)處，它的漏極和源極分別與信號(hào)電極和像素電極相連，柵極與掃描電極相連。TFT-LCD單像素結(jié)構(gòu)TFT電路TFT位于掃描電極和信號(hào)電極的交叉點(diǎn)處，它的漏極和源極分別與TFT（薄膜晶體管）基本概念+ve+ve+vegndsourcedrainConductive channelCurrent flow+ve+ve+vegndsourcedrainConductive channelCurrent flowTFT在LCD中起著傳輸和控制電信號(hào)的作用，即通過(guò)它確

11、定施加在液晶層上的電壓的大小 TFT（薄膜晶體管）基本概念+ve+ve+vegndsour彩色濾色膜由紅、綠、藍(lán)三種顏色的光阻、黑矩陣，保護(hù)膜和ITO公共電極幾部分組成彩色濾光片（Color Filter=CF）彩色濾色膜由紅、綠、藍(lán)三種顏色的光阻、黑矩陣，保護(hù)膜和ITOLCD工作原理LCD工作原理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(wú)背光源）前投影型背投影型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Array 制程與半導(dǎo)體制程相似，但不同的是將薄膜晶體管制作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，

12、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(guò)程。TFT-LCD制程 Color Filter Fabrication Process TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly ProcessArray 制程與半導(dǎo)體制程相似，但不同的是將薄膜晶體管制TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件TFT-LCD基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)解析課件a-Si TFT array process step 1Deposit and pattern gate metalFu

13、nctions:Gate of TFTSelect linesBottom electrode of storage capacitorMetal options:Ti/Al/TiAl/MoCrMoTaCCCross-section CCa-Si TFT array process step a-Si TFT array process step 2Deposition of SiN/a-Si/n+ by PECVD, patterning of a-SiSiN is gate dielectric and storage capacitor dielectricSelective etch

14、of a-SiSiN is not etchedCCSiNa-Si/n+a-Si TFT array process step 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 process step a-

15、Si TFT array process step 4Deposition and patterning of passivation SiN by PECVDFunction:Passivate TFTCCa-Si TFT array process step a-Si TFT array process step 5Deposition and patterning of ITOFunction:Pixel electrodeTop electrode of storage capacitorCCITO pixel electrodeCross-section C-CSelect line

16、Data lineStorage capacitorCCITO pixel electrodeCross-section C-CSelect lineData lineStorage capacitora-Si TFTa-Si TFT array process step Cell 制程Cell 制程 縮短制程時(shí)間 原料節(jié)省，無(wú)需封口膠 切割后可初步點(diǎn)亮，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不良ODF制程 縮短制程時(shí)間ODF制程CF & TFT淡黃色8001200PI涂布CF & TFT淡黃色PI涂布配 向 絨 布PI摩擦配 向 絨 布PI摩擦LCD框膠及Ag膠涂布LCD框膠及Ag膠涂布噴襯墊噴襯墊上下基板對(duì)位貼合上下基

17、板對(duì)位貼合玻璃切割、裂片玻璃切割、裂片加壓脫泡貼偏光片加壓脫泡貼偏光片 液晶顯示模塊（LCM）是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。 連接件：導(dǎo)電橡膠、熱壓導(dǎo)電膠帶、TAB(Tape Automated Bonding )； 集成電路：控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等； PCB：電源、控制器、行和列驅(qū)動(dòng)器等的連接電路； 背光源：LED、CCF、VFD、EL、OEL、FED等光源； 結(jié)構(gòu)件：將上面各部件裝配在一起的結(jié)構(gòu)件。液晶顯示模塊（LCM） 液晶顯示模塊（LCM）是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電背光源及結(jié)構(gòu)背光源及結(jié)構(gòu)Cell工程Module工程信號(hào)基板驅(qū)

18、動(dòng)IC PanelBLULCD Module連接電路保護(hù)板検 査裝配綁定LCD Panel液晶滴下真空貼合 切割CFTFT基板TFT工程成膜膜Glass基板PR塗布曝光Mask現(xiàn)像刻蝕剝離TFT基板重復(fù)Glass基板Cell工程Module工程信號(hào)基板驅(qū)動(dòng)ICTFT-LCD不良分析TFT-LCD不良分析LCD顯示器評(píng)價(jià)項(xiàng)目: 分辨率 亮度 (Cd/m2) 對(duì)比度 視角 響應(yīng)時(shí)間 (ms) 功耗 (mw) 工作/存儲(chǔ)溫度范圍 可靠性評(píng)價(jià)LCD顯示器評(píng)價(jià)項(xiàng)目: 分辨率 分辨率 分辨率（Display Resolution ）：顯示器水平方向和垂直方向像素（Pixel）的數(shù)目。注：一個(gè)像素有R、G、

19、B三個(gè)子像素（Sub-Pixel）。 分辨率 分辨率（Display Resolution ）：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)達(dá)到300 cd/m。在不能主動(dòng)發(fā)光的液晶顯示器中，用該單位評(píng)價(jià)顯示器的亮度。 亮度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。 對(duì)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(duì)比度隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化而變化，即對(duì)比度曲線； 二是在特定溫度、固定的驅(qū)動(dòng)條件下，對(duì)比度在給定的立體空間范圍內(nèi)的分布情況，即對(duì)比度-視角特性曲線。 對(duì)比度-視角特性 對(duì)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。一般TFT-LCD的對(duì)比值為200:1至600:1。 視角（Viewing Angle）：在大角度觀看的情況下，顯示器對(duì)比度變差會(huì)使畫面失真，可接受的觀測(cè)角度范圍就稱為視角。 對(duì)比度-視角特性參數(shù)包括兩個(gè)方面： 對(duì)比度-視角特性 對(duì)視角和對(duì)比度圖示例補(bǔ)償膜補(bǔ)償后的視角線性偏光片下視角視角和對(duì)比度圖示例補(bǔ)償膜補(bǔ)償后的視角線性偏光片下視角 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間的定義及測(cè)量