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1、TFTLCD介紹教材課程大綱壹、LCD槪念及面板結構簡介1. LCD 槪念32. TFT_LCD 結構 9貳、TFT-LCD製造流程簡介1 .TFT-LCD製程槪述182.Cell的組織結構25參、靜電防護規範1 靜電原理292靜電安全37壹LCD槪念及面板結構簡介LCD槪念4#ITO萼靈玻璀尢源復纽PCB幅先扳 液畐 彩色減尢月Jb 板TN LCD STN LCD而板棋鈿（LCM）家電座品TFT LCD工商座品Player亓才檢PDA液晶毆示簿 拿上型雀Bft 竜MS適蚕檢爲般備 醫療俵器 交适運榆 伏丧役借LCD產業結構圖LCD產品製程上利用上下ITO導電玻璃 間電位的差異口 J使液晶分子
2、的排列方向 產生不同程度的改變，進而使入射光線 偏極化的方向與強度也發生不同程度的 改變，造成輸出的光線得以有明亮與灰 階的變化。14爲何需控制pixel區內液晶的角度呢？因爲我們要利用液晶的旋光性來控制光線通過TFTLCD面板的強弱oPolarizer上假光 片LCD面板LMLiquid CrystalnwTFT面板下假比片.1當液晶站立起來時(和面板 方向呈現90度)時 光線是不 受液晶導引的。2液晶站立的角度越垂直 越 多的光不會被液晶導引，不同 角度的液晶，其站立角度會導 引不同數量的光線。以上面的 例子來看，液晶站立角度越大 ，則可以穿透的光線越弱。( 上、下偏光片排列的方向會決 定
3、穿透光的強弱，因此建議： 去要了解液晶站立的角度會導 光的強弱即可)不受導引的光 線會被上偏光片所吸收掉。圖：光線的極性方向也就是電磁波中震場的靈盪方向會渚著液晶的旋轉而跟著轉動82. TFT-LCD 結構TFT-LCD構造剖面TFT-LCD產品基本構成元件基本構造-背光板(Back Light)-下偏光板(Down Polarizer)-薄膜基板(TFT Substrate)-液晶(Liquid Crystal) 一彩色濾光片(Color Filter ) -上偏光板(Up Polarizer)10#光上偏光片彩色濾光片液晶線路電晶體薄膜(TFT)基板 下偏光片#我們一般在市面匕看到的TFT
4、JLCD，若拆開看其橫截面結構，如下圖：二、TFT面板：三、背光板模組：若忽略背光板模組，而仔細觀察LCD面檢和TFT面板組裝後的橫截面， 則如下圖所示：L c D面杭T F T面枫在上圖的TFT面板 我們可以看到TFT device约結構。整個TFT-LCD的中Amiy段的工作就是將TFT device製作在玻璃基板上 稱之爲TFT面板。夾在TFT面板和LCD面板中間的東西就是液晶(L/C)。若是我們將LCD面板和TFT面板拆掉，單純只觀察TFT面板。.從TFT面板的正上方看下去，我們可以看到數百萬個排界整齊的小元件 (TFT device)以及控制液晶的ITO區域，其TFT device排
5、列簡圖如下：Array MatrixTFT面板就是由數百萬個TFT device以及ITO區域排列如一個matrix所構成/ 而所謂的Array就是指數百萬個排列整齊的TFT device區域，此區域就是所 謂的面枚顯示區。device的功能就好像是一個Switch (開關器)，其簡圖如下：Gate lineTFT device像上圖的小區域我們稱呼爲一個sub-pixel oTFT device是一個開關器，其功能就是控制電子流到ITO區域的數量當ITO區域流進去的電子數量達到我們想要的數値後，再將TFT device關掉，此時就將電子整個關在(Keep) ITO區域。控制流到ITO區域的電
6、荷呈就可以決定了電場大小了。如果我們將一塊透明導電板（LCD面板，或稱呼爲彩色濾光片），以一定的 間距和TFT面板上下平行排列（此間距一般是，而一般年輕人頭髮的直 徑是120卩m150pm左右）、並且將LCD面板接地或是輸入固定的電壓 貝 在LCD面板和TFT面板之間就有電壓差（或是有電場）的存在。液晶會受到上下兩塊板子之間的電場大小所1控制而變動不同的垂直角度，窜場触大液晶改變的角度乜触大。當TFT面板上數百萬個pxiel都充入不同電壓（或是電荷量），我們就可以得到數百萬個pixel區域內液晶站立角度。至於LCD面板一般稱呼爲Color Filter （CF）彩色濾光片或是Black Mat
7、rix （ BM ） ，我們之所以可以看到彩色的圖形文字就是用到彩色濾光片上的3原色- Red. Green, Blue混合而成的。PokirizcrC/F GkuisLiquid crystalBacklight TFT Glass Polarizer16Color Filter三種顏色的排列會和TFT面槻上的ITO電極互相成一 對一的對應（如圖示），控制TFT面板上每個pixel的光線穿透的亮度 就是控制這三種顏色的強弱，光線的強弱就可以混合成七彩的顏色。300 pm貳 TFT-LCD製造流程簡介1 .TFT-LCD製程槪述LCM(Module)Array:電晶體（矩形陣列）TFT基板生成
8、 Transistor on GlassCell:面板生成(Panel) Glass sealing LC inserting Glass CuttingModule:產品模組組裝 JI: Driver, PCB, SiliconMA: BLU assembly, AingARRAY簡易製程TFT基板BOX19CELL簡易製程20模組廠生產流程21Assembly22Aging以長時間高溫做燒機測試，篩除不良或不穩定的產品23Final Inspection應用各式檢驗畫面,檢出不良現象對無功能缺失者進行產品評等1 依照產品不良判定表”判定產品等 級.2屬於畫面品質的等級差異一般可分爲 點缺陷
9、、線缺陷、漏光、黑白點、顏 色不均、紋路.241. Cell的組織結構爲了能對Cell有一個初步的認識 將從剖百圖來介紹LCD的結構 以及相關的材料。配向装間陳球卜備来按影芭;s*片PI (Polyimina)SpacerPolarizer CF eide Color Filter下 16光板液晶TFT substrate SegtTFT side Potenzer LC (Liquid Ciystal)252.1各部件材料之功能：(1) 偏光板：最主要作爲光柵，僅讓單一方向的光可通過。(2) 彩色濾光片與Army基板:一上一下以形成電場，譲液晶在此電場下排列.(3 )配向膜：配向膜具有方向性
10、能讓液晶在配向膜上規則排列.(4) 框膠：就像房子的牆壁，用來阻絕液晶與外界接觸.(5) 間隙球：就像房子的柱子，用來支撐上下兩片基板 以得到均勻的Gap.(6) 液晶：在不同電場下控制液晶的排列，用以得到不同穿透率的光量，藉此達到顯示原理.(7) 封口膠：將預留的液晶注入口封止的材料，以達到完全隔絕的效果.(8 )銀膠or銀點：將Array基板的電荷藉由氏導電物負傳導到上片的彩色 濾光片，以形成上下電場.263.LCD製造流程圖KS I蝕刻丈光阻去比阻4怜製造R G B光阻萃布R G B光阻萃布出且塗布C/F華板*Array戛板PI前洗淨PI前洗淨1PI膜印剧PI朕印剧T定向底理定向處理工1
11、定向處理後洗淨定向處理後洗淨惟昶材遂布間隔物散布組台Cell T.程厂 Fl 1_ | SW_1 nn清洗檢脊|林|工OLB1Cdl.PCB 組装工終檢裝箱H組裝檢查SQ,膜塗布切割/裂片胺品注入封止後洗淨fll光板貼台封止後洗淨27名詞解釋英文專有名詞中文說明LCD (Liquid Crystal Display)液晶顯示器.Glass, substrate or glass substrate玻璃基阪.TFT (Thin Film Transistor)薄膜電晶體.Panel面板.Array排列，指在玻璃基极上做TFT的製程 LCD-ArrayCell液晶塡充製程分爲LCD-FEOL (C
12、ell前段)LCD-BEOL ( Cell後段含Cell Tester )Module模組，指後段組裝製程LCMRGB (Red, Green, Blue)指紅、綠、藍三原色BLU (Back Light Unit)背光模組F/I (Final Inspection)最終檢驗Visual Inspection外觀檢驗Display Inspection畫像檢驗劝參、靜電防護規範1 靜電原理 ESD-靜電破壞(Electrostatic Damage)-靜電放電(Electrostatic Discharge)原理-在正常狀態下物質呈中性，而在日常活動中，會使物質 失去電子或得到電子，此即產生靜
13、電(失去電子即帶 正靜電，得到電子帶負靜電)-當物質產生靜電後，會隨時放電，若放到電子元件上將 導致元件破壞，無法正常運作，此即稱靜電破壞或靜電 放電。29工作環境中靜電大小r E止$A 6 jt* Volt1O-2O%0 i A 张65-95 %6 I A X* L a35000150012000250b E6000100 ： V (U )70006002000010006 U18000150031摩擦生電序列表A 於 Glass A NylonEJ Wool* h 直(+)5 Lead AluminumE it Paper0 Cotton口 蚤 WoodX SteelA Nickel金 C
14、opper妊 Yz RubberB & Polyestert h (-)PVC2 SiliconR f A Telon-二種材料頁相摩擦,表上方之材料通常帶正電，表下方之材料則是帶負電。上下位置距離越遠帶電量越多。32#高壓電跨過氧化層氧化層崩潰造成短路靜電如何破蠻C:當物質產生靜電後，隨時會放電，若放到電子元件上，如1C,則會將元件破壞使其不能工作，此即爲靜電破壞或靜電放電能量相關電壓相關接面崩潰電壓跨過接面引起大電流溫度超過矽的本質時將形成目電阻造成電流再次加大產生局部熱集中造成矽，鋁的溶解，形成破壞33決定靜電大小的主要因素物質的确口異物，不純物的混入0導電率高，靜電將減少口表面狀態接觸
15、面積0面積大-發生量大 合壓力大-發生量大分離速度合速度快-發生量大濕度0濕度低-發生量大3335防止靜屯破壞方法:1 電子元件設計上，加上靜電保護電路3 在運送過程上使用防靜電及海綿等等2.在工作環境上盡量減少靜電發生機會,下圖爲標準作業環境#7/7/離子風作用原理#?IonizerIon電流+ + + + + + + + + + +2靜電安全口使用靜電能在短時間內洩漏而不帶電之作業地面或牆壁口可能的話散佈帶電防止劑或灑水可降低靜電危害O穿用靜電鞋及穿用防止帶電之作業服裝口金屬網或板遮蔽帶電物體，或改爲自動化使人不需接近口如人員與帶電物需接觸則用金屬網或導電手套或帽子先除電口使用除電器先除電或使用防靜電墊予除電口用金屬容器分裝可燃液體時一定要接地口易燃氣體輸送管線要接上接地線口增加濕度也可防止靜電危害37