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1、目录毕 业 设 计 论 文 题 目 TFT-LCD概述 姓 名 班 级 专 业 电气自动化 指导教师 完成日期 17目录摘要1第1章 绪论11.1 TFT-LCD的发展概况11.2 产品市场驱动技术发展的趋势2 1.3 TFT-LCD的特点3第2章TFT-LCD制程原理 5 2.1 Array工艺5 2.2 CF工艺 8 2.3 Cell 工艺 9 2.3.1 PI工艺 9 2.3.2 Rubbing工艺11 2.3.3 Assy工艺12 2.3.4 Cutting工艺13 2.4 Module工艺 14第3章 TFT-LCD的应用17 3.1国内新一代TFT-LCD液晶屏的需求分析17 3.
2、1.1 需求巨大驱使我国发展新一代TFT-LCD17 3.1.2 810代线产品的市场适应性和投资收益性良好 18 3.1.3行业周期对国内建设8-10代线的影响 18 3.2国际水平和现状18 3.3 TFT- LCD应用的建议 20参考文献 22致谢 23摘要知识经济的到来代表着人类逐步进入信息化社会。数字技术、多媒体技术的迅速发展以及家庭与个个人电子信息系统的逐步推广，人们对信息的显示需求的要求越来越迫切、广泛，其要求也越来越高。以往电视机与电脑显示器采用的CRT（阴极射线管）均有体积大、重量重、荧屏尺寸大小受限等缺点，替代CRT开发新一代的显示技术变得尤其必要与先觉性。其中，平板显示(
3、FPD)技术自20世纪90年代开始迅速发展并逐步走向成熟。由于平板显示具有清晰度高、图像色彩好、省电、轻薄、便于携带等优点，已被广泛应用于上述信息产品中，具有广阔的市场前景。在FPD是市场中，薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）凭着其低压、低功耗、显示信息量大、易于彩色化、寿命长、无辐射等优异特性占据整个平板显示技术的主导地位。液晶显示器广泛应用于计算机和消费电子中，横跨1英寸到100英寸的市场，液晶显示器的市场规模巨大，已占平板显示市场的90%，因此，我国显示器产业将重点发展TFT-LCD领域。 本文首先介绍了TFT-LCD显示技术的发展概况，以及其的结构特点来整体认识TFT-LCD。然后
4、详细介绍了TFT-LCD制造的工艺过程，包括前段制程Array玻璃基板的制作、中段制程Cell玻璃基板的对盒及液晶的灌注、后段制程模块组装三大步骤并对其原理进行了阐述。最后通过对市场的需求及发展现状的分析对其应用做了研究。关键词 TFT-LCD的发展概况；结构特点；工艺过程；原理；市场应用第1章 绪论第1章 绪论什么是TFT-LCD？TFT-LCD即thin-film transistor liquid-crystal display的缩写，意即薄膜电晶体液晶显示器。简单地说，TFT-LCD面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层的玻璃基板是与彩色滤光片（Color Filter）、而下层
5、的玻璃则有电晶体镶嵌于上。当电流通过电晶体产生电场变化，造成液晶分子偏转，借以改变光线的偏极性，再利用偏光片决定画素（Pixel）的明暗状态。此外，上层玻璃因与彩色滤光片贴合，形成每个画素（Pixel）各包含红蓝绿三颜色，这些发出红蓝绿色彩的画素便构成了面板上的影像画面。液晶显示器，特别是TFT-LCD，是目前唯一在亮度、对比度 、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好，自动化程度高，原材料成本低廉，发展空间广阔，将迅速成为新世纪的主流产品，是21世纪全球经济增长的一个亮点。 1.1 TFT-LCD的发展概况TFT-LCD是结合了半导体
6、技术和液晶光学技术而创造出的新型显示技术。液晶最早被发现与1888年，但直到1971年TN型LCD推出后，LCD产业才真正进入发展期。随着半导体技术的发展和有源矩阵概念的提出，TFT-LCD技术开始逐步成型，并与20世纪90年代初期在日本开始产业化。在TFT-LCD技术投入商业运营后，电脑市场成为支撑其产业兴起的主要动力，尤其是笔记本电脑（NB）的兴起,带动了TFT-LCD产业的投资热潮，也迫使TFT-LCD技术加快了发展步伐，TFT-LCD的生产线的更新换代速度日益加快。TFT-LCD液晶显示器广泛应用于电视机、笔记本电脑、显示器、手机显示屏等各个方面。TFT-LCD具有电压低、功耗小、重量
7、轻、厚度薄、适于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特性，在平面显示技术中占据了主导地位。目前，TFT-LCD正在凭借其环保、无辐射和节能方面的优势加速替代传统CRT显示器，已经成为市场规模最大的显示器件。近几年，随着大屏幕平板电视的迅速发展，大尺寸产品成为TFT-LCD产业发展的最大增长点。LCD技术的发展已历经两代，第一代技术以小型化、轻量化和薄型化为主，主要应用对象是笔记本电脑;第二代则以高亮度、高色再现性和宽视角的大尺寸产品为代表，主要应用领域是电视机和监视器。目前的发展阶段介于第二代和第三代之间，其技术的开发重点是：突破LCD自身的各种局限性，提高其作为多媒体电视显示器的动画
8、显示性能，并大力简化制造工艺以确保其在价格上具有竞争力。 1.2 产品市场驱动技术发展的趋势 TFT-LCD属于市场驱动技术型产业。TFT-LCD技术与产品已成为平板现实的主流，在2005年就已经超过500亿美元，雄踞各类显示技术的榜首，预期在未来几年还将保持快速增长的势头，各大厂商都纷纷投入大量人力、物力和财力对工艺技术、产品技术进行技术研究，技术的发展趋势表现为：1.2.1 大尺寸的市场需求是驱动技术发展的主力由于LCD由PC液晶显示器和笔记计算机（NB）向应用液晶电视发展，过去TFT-LCD主要用于Monitor、NB、PDA和手机显示器，随着TFT-LCD技术的飞速发展，TFT-LCD
9、正向高端LCD-TV方向发展，LCD-TV对TFT-LCD在高分辨率、响应速度、色纯、高度、对比度、视角等指标方面都提出更高的技术要求，需要在TFT-LCD基本结构和基本机理以及工艺制造和驱动技术方面寻求突破。由此可见，大尺寸将是液晶的主要发展方向。各厂商的液晶电视产品尺寸不断增大、产品性能不断提高，向高分辨率、快速响应、宽视角、更高画质、低功耗方面等方面发展，同时成本不断下降。由于液晶自身是不发光的，依赖电场作用下对透过率的调制来实现图像的显示，而背光源一直处于工作状态，同主动发光器件相比，更难于降低暗态的亮度，所以提高对比度是LCD-TV非常艰巨的任务，需要综合考虑多方面的因素，包括像素设
10、计、TFT结构设计与工艺的改进、液晶材料、彩色滤光膜、偏振片等等。近年来在对比度方面已取得了明显的进展，LG飞利浦、友达光电和奇美光电通过改进背光控制技术，实现了高于5000:1的动态对比度，夏普公司的一款37英寸样机对比度高达百万比一，虽然在实际应用中看不到百万比一的对比度有什么意义，但这一结果说明了LCD在对比度方面有很大的改进空间，可以和主动发光显示器件相竞争。LCD技术在大尺寸液晶电视领域迅速发展的同时，应用于移动通讯的小尺寸显示器件也在不断进步，特别是为满足3G移动通讯的要求，分辨率不断提高，2.4英寸的QVGA产品已经进入市场。1.2.2 低产品成本策略是依靠新技术提升高良率TFT
11、-LCD技术的进步和成本的降低，有赖于相关材料技术的支持，如TFT部分使用的金属配线材料，液晶屏部分使用的液晶、彩色滤光膜、偏振片，模组部分使用的背光源和控制驱动芯片等，近年来在技术方面都有相当的进步，并将继续成为降低成本、改善显示性能的关键。TFT-LCD生产工艺技术方面，如何在越来越大尺寸的玻璃上实现高良率，对于原来的制程技术带来很大挑战。光刻胶的均匀涂敷、高精度曝光、均匀的成膜、蚀刻控制、TFT性能检测、缩短和保证液晶注入、成盒问题的检测技术等成为TFT-LCD需要及时解决的问题。为了提高产品的性能和降低成本而进行的众多技术开发，如新的液晶注入技术、COA技术、有机TFT技术、低温多晶硅
12、技术、SOG技术都是未来TFT的技术研发的方向。1.2.3 响应时间趋短的需求促使LCD全面超越CRT更大尺寸的显示屏与更快的响应时间一直是LCD显示器的两大发展趋势。通常情况下，LCD显示器的响应时间达到5毫秒，拖影现象就完全不被人的肉眼所察觉，因此5毫秒被认为是LCD显示器响应时间的终极速度。从目前LCD显示器技术发展来看，8毫秒LCD产品在2005年实现普及，接下来将完成从8毫秒到5毫秒的转变，5毫秒LCD显示器产品的问世和普及是LCD显示器技术发展的里程碑。尤其是OCB(Optically Compensated Bend,光学补偿弯曲排列)和FSC(fild-sequential-c
13、olor,场序彩色显示)技术，OCB模式所独有的优越响应速度特性，结合FSC技术能够大幅降低TFT-LCD的制造成本，同时获得优越的色特性、视角特性、响应特性、亮度和对比度特性，制造出性能近乎完美的液晶电视。在点距分辨率、亮度、对比度、可视角度直至响应时间等技术指标趋于成熟和稳定之后，显示色彩技术成为LCD显示器的下一个技术特点，尽管LCD色彩显示技术上已经有了很大改善，但依然落后于传统的CRT显示器呈现的显示效果。为了迎合用户不断提高的色彩需求，主流LCD生产厂利用PD(Pixel Dithering 像素抖动)算法和FRC(Frame Rate Contro 帧速率控制)技术，大力改善6b
14、it面的色彩显示技术。1.2.4 a-SiTFT-LCD技术开拓市场空间的潜力很大近年来TFT-LCD在改善视角、响应速度、色饱和亮度等方面取得了重大进展。其显示性能已经接近CRT显示器，应用非常广泛，产品范围涵盖1英寸产品到65英寸的大尺寸产品；加之规模量产带来的成本降低，市场需求不断增长，目前TFT-LCD约占平板显示器市场份额的80%，主要采用非晶硅（a-Si）技术。预计在相当长的一段时间内，a-Si-LCD在平板显示器市场份额中所占的比例将维持在70%以上。相对于a-Si，多晶硅p-Si在性能上具有一定的优势，可以满足一些特殊的应用要求。因此，低温多晶硅技术（LTPS）受到了日本一些大
15、公司的重视。1.3 TFT-LCD的特点随着九十年代初TFT技术的成熟，彩色液晶平板显示器迅速发展，不到10年的时间，TFT-LCD迅速成长为主流显示器，这与它具有的优点是分不开的。主要特点是：（1）使用特性好：低压应用，低驱动电压，固体化使用安全性和可靠性提高；平板化，又轻薄，节省了大量原材料和使用空间；低功耗，它的功耗约为CRT显示器的十分之一，反射式TFT-LCD甚至只有CRT的百分之一左右，节省了大量的能源；TFT-LCD产品还有规格型号、尺寸系列化，品种多样，使用方便灵活、维修、更新、升级容易，使用寿命长等许多特点。显示范围覆盖了从1英寸至40英寸范围内的所有显示器的应用范围以及投影
16、大平面，是全尺寸显示终端；显示质量从最简单的单色字符图形到高分辨率，高彩色保真度，高亮度，高对比度，高响应速度的各种规格型号的视频显示器；显示方式有直视型，投影型，透视式，也有反射式。（2）环保特性好：无辐射、无闪烁，对使用者的健康无损害。特别是TFT-LCD电子书刊的出现，将把人类带入无纸办公、无纸印刷时代，引发人类学习、传播和记栽文明方式的革命。（3）适用范围宽，从-20到+50的温度范围内都可以正常使用，经过温度加固处理的TFT-LCD低温工作温度可达到零下80。既可作为移动终端显示，台式终端显示，又可以作大屏幕投影电视，是性能优良的全尺寸视频显示终端。（4）制造技术的自动化程度高，大规
17、模工业化生产特性好。TFT-LCD产业技术成熟，大规模生产的成品率达到90%以上。（5）TFT-LCD易于集成化和更新换代，是大规模半导体集成电路技术和光源技术的完美结合，继续发展潜力很大。目前有非晶、多晶和单晶硅TFT-LCD，将来会有其它材料的TFT，既有玻璃基板的又有塑料基板。第2章 TFT-LCD制程原理第2章TFT-LCD制程原理TFT-LCD的三段主要的制程：前段Array前段的Array 制程与半导体制程相似，但不同的是将薄膜电晶体制作于玻璃上，而非矽晶圆上。中段Cell中段的Cell ，是以前段Array的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入液晶(LC
18、)。后段Module Assembly (模组组装)后段模组组装制程是将Cell制程后的玻璃与其他如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。TFT-LCD必须在精密的无尘室内，经过300道以上的制程生产出来。无尘室的洁净度，最高等级可达10 ，即是在无尘室环境内，每立方尺只有10颗粉尘。如见图2-0. 图2-0 TFT-LCD的基本制造流程2.1 Array工艺Array工程工艺在玻璃基板上制造出TFT电路。主要工程包括：镀膜（Thin Film）、光刻（Photo）、刻蚀（Etch）。如下图2-1示：一首先，液晶分子的运动与排列都需要电子来驱动，因此在液晶的载体TFT玻璃上，必须有能够
19、导电的部分，来控制液晶的运动，这里将会用ITO(Indium Tin Oxide,透明导电金属)来做这件事情。ITO是透明的，也成薄膜导电晶体，这样才不会阻挡光。镀膜又分为Sputter(利用物理溅射的原理沉积金属膜层，如Mo、Al)和PECVD(利用化学气相沉积的方法沉积导体或非金属膜层，如a-Si)。液晶分子排列的不同以及快速的运动变化，才能保证每个像素精准显示相应的颜色，并且图像的变化精确快速，这就要求对液晶分子控制的精密。ITO薄膜需要做特殊的处理，就犹如在PCB板上印刷电路一般，在整个液晶板上画出导电线路。首先，需要在TFT玻璃板上沉积ITO薄膜层，这样整块TFT玻璃上就有了一层平滑
20、均匀的ITO薄膜。然后用离子水，将ITO玻璃洗净，准备进入下一步骤。图2-1 成膜Pattern详细工程图首先在下一步之前要进行清洗。清洗是为了除掉玻璃表面的杂质和油污，通过化学药剂与有机溶剂与玻璃表面的杂质发生化学反应，然后用有机溶剂溶解杂质。除此之外还附加有以加热、超声、抽真空等物理措施。最后用高纯度的水和去离子水冲洗干净。清洗的方法有用有机溶剂清洗，有用碱性溶液加超声波清洗，还有用中性清洗剂清洗时，首先用甲苯清洗，然后用丙酮清洗残余油脂和甲苯，再用乙醇溶解玻璃表面的丙酮，最后用高纯度的水清洗玻璃就好了。清洗完后要对玻璃表面进行干燥，有烘干、甩干、有机溶剂脱水等方法。接下来要在沉积了ITO
21、薄膜的玻璃上涂上光刻胶，在ITO玻璃上形成一层均匀的光阻层。然后烘烤一段时间，将光刻胶的溶剂部分挥发，增加光阻材料与ITO玻璃的粘合度。用紫外光（UV）通过预先制作好的电极图形掩模板照射光刻胶表面，使被照射的光刻胶层发生反应，在涂有光刻胶的玻璃上覆盖光刻掩模板在紫外灯下对光刻胶进行选择性曝光。接着，用显影剂将曝光部分的光刻胶清洗掉，这样就只剩下未曝光的光刻胶部分，然后用离子水将溶解的光刻胶冲走。显影之后需要加热烘烤，让未曝光的光刻胶更加坚固的依附在ITO玻璃上。然后用适当的酸刻液将无光刻胶覆盖的ITO膜的蚀刻掉，只保留光刻胶下方的ITO膜。刻蚀又包括用反应气体干法刻蚀非金属或金属膜层的干刻（D
22、ry Eetch）和用化学药液和酸湿法刻蚀掉金属膜层的湿刻（Wet Etch）。ITO玻璃为导电玻璃，未被光刻胶覆盖的ITO膜易与酸发生反应，而被光刻胶覆盖的ITO膜可以保留下来，得到相应的拉线电极。剥膜：用高浓度的碱液（NaOH溶液）作脱模液，将玻璃上余下的光刻胶剥离掉，从而使ITO玻璃形成与光刻掩模板完全一致的ITO图形。用有机溶液冲洗玻璃基本标签，将反应后的光刻胶带走，让玻璃保持洁净状态。这样就完成了带一道薄膜导电晶体制程，一般至少需要5道相同的过程，在玻璃上形成复杂精密的电极图形。用相同的方法在玻璃上拉出其他的的ITO电极图形。形成复杂精密的电极图行，可以更好的控制液晶分子的运动。这样
23、，前段Array制程就结束了。从整个过程不难看出，前面在TFT玻璃上沉积ITO薄膜、涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻。最终是为了在TFT玻璃上形成前期设计好的ITO电极图行，以便于在玻璃上控制液晶分子的运动。在这个工艺流程中用到的大型设备有涂布机、曝光机、显影机等。涂布机用于BOPP封箱胶粘带的涂布生产。将成卷的基材涂上一层特定功能的胶、涂料或油墨等，并烘干后收卷。 它采用专用的高速涂布头，能有效降低气泡的产生，涂布机的收放卷均配置全速自动接膜机构，张力闭环自动控制。涂布机械工作原理是将被缠绕物体放置于转盘中央，启动转盘电机转动，自然地带动转盘转动，使物体实现了外围的缠绕膜机。与此同时升降机电机也启
24、动，带动缠绕捆扎机整个组合体做上下运动，达到物体高度方向的缠绕，这就实现了物体整个外表的缠绕包装。这样不仅有利于货物储存、运输及机械化装卸作业的包装要求，又能防止货物在搬运过程的损坏，起到防尘，防潮及保洁作用，也降低了生产成本，提高了生产效率。在缠绕过程中主要的是对薄膜拉紧力的调整以及穿膜。一般通过调整转盘转速和调节电机的转速就能达到薄膜张紧程度。只要知道转盘转速越快，电机转动越慢，膜就会越紧，反之越松这个原理就不难操作了。曝光机即电子束曝光机是集电子光学、电气、机械、真空、计算机技术等于一体的复杂的半导体加工设备。曝光机是20 世纪 60 年代初从扫描电子显微镜基础上发展起来， 70 年代以
25、后广泛应用于半导体集成电路制造业。基本工作原理是在计算机的控制下，利用聚焦电子束对有机聚合物（通常称为电子抗蚀剂或光刻胶）进行曝光，受电子束辐照后的光刻胶，其物理化学性质发生变化，在一定的溶剂中形成良溶或非良溶区域，从而在抗蚀剂上形成精细的图形。显影机采用蜗轮杆转动方式,轴套采用高防腐耐磨材料精制而成,运行平稳。双毛刷采用可取卸装置.有独特的前显影加热,后烘干加热装置。潜入式结构,内循环浸泡处理.显影,刷洗,上胶,烘干,一气呵成。显影机主要用于标牌厂、电镀厂、铭牌厂等各种金属制品表面图文、几何形状尺寸精密蚀刻加工或镂空，PT系列显影机、退膜机与PT系列蚀刻机成对应关系。显影机的特点: 1.整机
26、采用蜗轮杆转动方式,轴套采用高防腐耐磨材料精制而成,运行平稳，双毛刷采用可取卸装置 2.有独特的前显影加热,后烘干加热装置3.上下胶辊采用全包胶技术,高防腐,可自由取卸 4.潜入式结构,内循环浸泡处理；显影,刷洗,上胶,烘干,一气呵成5.二次水冲洗装置,方便修版后水洗上胶处理6.转动,倒转自如,有利于处理异常7.备有自动补液系统8.自动待机慢转功能,省水省电装置9.最新设计,轻型铝合金外壳,外观新颖独特，整机结构紧凑功能齐全,操作方便。见表2.1表2.1 Array基板的工艺流程表：工艺名称工艺目的清洗清洁基板表面，防止成膜不良溅（SPUTTER）成Al膜、Cr膜和ITO膜P-CVD成a-Si
27、膜、n+a-Si膜和SiNx膜PR/曝光形成MASK图案相一致的光刻胶图案湿刻（WE）刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的金属膜干刻（DE）刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的非金属膜剥离去掉残余的光刻胶二工艺不良： 1.Dep前P/TDep前P/T的辨别主要根据P/T的周围有无Discolor,区分为在Gate和S/D线上(A)和在像素区上(B)Spec: =30ea/glass 2.Dep后P/T一般Dep后P/T在清洗之后会去除Spec: =100ea/glass 2.2 CF工艺所谓 Color Filter（CF）是为做彩色LCD，在玻璃上有序地涂 红绿蓝 种颜色而制作成的基板。工艺流程如图2-2：图2-2 C
28、F Process概要图 一液晶面板各驱动方式和特性总结： 液晶面板有TN,FFS,MVA三中驱动方式。 Color 的问题，TN mode 各种颜色的视角特性之例看的角度不同，颜色也不同。 视角改善的问题，FFS mode 各种颜色的视角特性之例不同的角度，颜色变化范围小。 二ITO溅射设备 1.原理: (1):.将需镀膜的样品与膜的原料（靶材）就近放置。 (2)：使整体处于真空状态，导入惰性气体后在样品与靶材之间加入电压。 (3)：惰性气体电离，离子撞击靶材。 (4)：撞击靶材的离子，弹飞靶材上的粒子。(溅射现象） (5)：弹飞的原材料粒子撞击样品并附着进而成膜。 2.何谓透明导电膜？ 可
29、视光透过率为60以上的、面阻在以下的称为透明导电膜。 高品位透明导电膜的要素。最理想的状态是可视光透过率高，面阻低。 1931年：美国，Corning（康宁）公司J.T.Littleton报告的SnO薄膜 ITO （Indium Tin Oxide）比SnO薄膜，性能更强，生产稳定性更具优势。2.3 Cell 工艺 Cell以前段Array的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入液晶(LC)。可分为PI,Rubbing,Assy,Cutting四部分。其工艺流程如2-3图：图2-3 Cell工艺流程2.3.1 PI工艺一. PI 的目的：为了使液晶分子能够正确地取向，而
30、在TFT和CF的表面上涂上一层PI膜的工艺过程。 PI 液相关：用途及目的：用于形成取向膜,经摩擦后可使液晶分子有规律排列,同时还要有一定的Pre-TiltAngle. 1.Coater Machine版胴:用于安装APR Plate.Table : 印刷时托放Glass，要求平坦度在20以内.Anilox Roll : 均胶辊,用于将PI液涂到APR板上,上有小坑15深,成网状排布 Mesh400 Line/inch, 倾斜角度45,目的是使PI液涂布均匀 . Doctor Roll (Blade) : 目的是使Anilox Roll 上的PI液均匀, 分Roll Type和Blade Ty
31、pe.中文译作刮胶辊或刮刀.Figure 1 : 版胴, Anilox Roll , Doctor Roll 相互关系 2. 印刷板(APR-Plate) ：Asahikasei Photosensitive ResinMesh ： 500 Line/ Square Inch ； Angle : 45 开口率 ： 30 （ 的面积/ + 的面积）；深度 152 （ 的深度） 3. Hyper-Mix 开发目的 高速 传送时 Rinse 性 提高 1 以下的 Particle 除去能力提高 DI, Air 使用量 减少 Tool 设置 空间 减少 用途 Rinse用 Nozzle Shower的
32、 代替 MS Shower 代替4.Excimer UV（紫外线） 目的是提高PI印刷的适印性。适合在清洗后，印刷前使用。 5.Cavitation Jet 在水中冲入高压空气，产生气泡。气泡在基板表面破裂时，可除去基板表面的Particle 6.Detergent Brush (1)BRUSH 材质 : NYLON (2).直径 : 70mm 三不良介绍 2.3.2 Rubbing 工艺 一Rubbing目的及原理：1.目的： 为了形成一定的Pre tilt角，并且按照一定方向排列液晶分子. 在PI Coating之后,对玻璃表面已经印刷好的Polyimide进行摩擦,使其表面形成一定方向性
33、的沟道, 最终使得基板表面液晶分子按照沟槽方向排列,并且形成一定的预倾角度. 注：液晶分子的长轴方向与基板面有一定的倾斜角度，PI材料自身的化学性质是使液晶分子产生倾角的主要原因。 2.原理：摩擦取向的实质：摩擦导致取向层表面的各向异性，而液晶分子在这种表面上与取向层分子相互作用，由于在各个方向上受力不同，为了达到能量最小的稳定态，液晶分子沿受力最大的方向排列。 二.设备分类 表2-3-2 -1Rubbing 工艺的设备分类三不良及原因表 2-3-2-2 不良现象及对策 四Rubbing Cloth比较表2-3-2-3 Rubbing Cloth比较2.3.3 Assy工艺 一. 工艺目的:将
34、调配的LC 及确定量的LC Amount 滴定到TFT 或者CF 基板上，在TFT 或者CF 基板上Drawing Sealant 以形成LC 与外界的封闭空间，TFT &CF 基板在真空环境下完成对盒。Seal Dispenser 的目的： 为了贴合 TFT 基板和 C/F 基板形成密封性容器，防止液晶和外部空气接触反映，采用有粘特性的Sealant；为了使上下基板导通和保证盒厚，Seal 中混入一定比例的AU Ball 和Glass Fiber。TR目的：一种导电胶，作用是为C/F提供电信号，导通ITO电极。 二工艺流程表2-3-3 Cell Assy流程图 三Cell Assy Seal
35、 工艺材料 1.AU Ball 的用途：金球，用于连接aTFT &C/F 电极，即起到导电作用。 2.Glass Fiber 的用途： 玻璃纤维，ALKALI 金属氧化物含有量1%以下的GLASS，与sealant 混合共同维持cell gap 3.TR:主要成分为Ag和树脂 4.SEAL:主要成分为树脂，种类有热固化型和光（UV）固化型。热固化型接着强度高，但固化时间长；光固化型接着强度低，但固化时间短；5G采用混合型。 四常见不良： 1. 配向不良；2.胶框断线；3.异物。2.3.4 Cutting工艺 一、Cutting目的 在LCD制造工艺中，切割C/F和TFT贴合后的PANEL的指定
36、位置，露出PAD,形成一个个独立的CELL。由于划片分为切和裂片两步因此Cutting又叫Scribe&Break 二切割原理： 利用玻璃受力形成MIDIAN CRACK,LATERA CRACK的特性进行切割。 1. MEDIAN CRACK 切割时，因为wheel的压力垂直按压玻璃时形成的裂痕，它是玻璃切割的构成要素，一般在1.4至1.8的压力下玻璃的垂直面形成90至110m裂缝。要是小于这个值，BREAKING时将不会断开，若是大于此值就会产生chip和破损。2. LATERAL CRACK由于wheel垂直压力的反作用力，切割后在玻璃水平方向形成的裂痕，这是工艺所不希望出现的，但又是存
37、在于整个切割线中不可避免的部分，随着压力的增加，水平裂缝也增加。这是值得需要我们花力气寻找减少水平裂痕发生的工艺。 三工艺流程图 图2-3-4 Cutting 流程图 四. 常见不良：现象产生原因解决方法在L0下，俯视可见黑Gap磨边参数设置过大，导致将Pad部ID被磨掉。根据设备具备的参数值调整设备参数，减小磨边量。Panel ID 被磨损磨边参数设置过大，导致将Pad部ID被磨掉。根据设备具备的参数值调整设备参数，减小磨边量。TFT Crack前工序中被硬物磕碰，或严重的Scratch.此Panel被判为NG。表2.3.4 Cutting工艺中不良的产生原因及解决方法 2.4 Module
38、 工艺 一.工艺目的将Cell制程后的玻璃与其他如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。工艺流程如2-4： 二POL工程 LOT Assign是Module产线的第一个工位，在产线所有的产品的信息都在这里建立，需要认真，仔细，有条不紊的完成。它的基本操作是借助于OIC系统将Cell Test Shipping的Cell通过OHT Transfer到Module,分配到各条产线，并将所有Cell建立相关信息，以供给Module产线的正常生产。主要由四台设备组成：1.Cullet Cleaner 主要接收从Cell Test来的Cell，使用刀片结合DI Water 对Cell表面进行Cl
39、eaning。 图2-4 Module 工艺流程2.POL Cleaner 使用DI Water结合高压，毛刷等工具对Cell进行Cleaning 3.POL A ttach 附加一定压力将偏光片分为CF和TFT表面。4. Auto Clave （温度50c,压力为0.5MPa,25 min）使用高压将粘附后的气泡脱掉，并加大偏光片与Cell 之间的吸附力。 三Assembly 工程可分为四个工位：1. BL投入 将生产所需的BL放于生产线PLT上；2. Pane组装 将OBL工程结束后的Panel合于BL上并进行组装；3. BZ组装 将组装好的Panel和BL用BZ扣好；4. SC组装 将S
40、C用Screw紧固于组装好的Module上，并进行电算处理。 四此工艺分为OLB检查、Assy检查、Aging检查、Final检查及QA检查等主要检查工序。 如表2.4 五Module检查环境及视角要求 温度 : 253 湿度 : 6520%RH 照度 : 200 50LUX(点灯检查）；1000 200LUX (外观检查) 距离 : 30 视角 : 正面 (左右:40，上下:25)第3章 TFT-LCD的应用第3章 TFT-LCD的应用3.1 国内新一代TFT-LCD液晶屏的需求分析平板显示（电视机、显示器等）已开始成为市场主流，中国已成为平板显示生产和消费大国，液晶显示将长期占据平板显示的
41、主要市场份额，液晶显示器的生产线将加快向高世代升级，六代线至八代线每年升级一代。8-10代线等高世代TFT-LCD产品能维持五年以上的主流地位。表1 各世代线的尺寸世代年度尺寸（mm）1代1900300*4002代1993370*4702.5代1995410*5203代1996560*6503.5代1997600*7204代2000680*8805代20021000*12006代20041500*18007代20051870*22008代20062200*25003.1.1 需求巨大驱使我国发展新一代TFT-LCD中国是手机、笔记本、显示器和电视等产品的全球制造中心，对液晶面板的需求巨大，但自
42、给率不足10%，高端大屏幕液晶面板不能自主供应。我国是电视机的消费大国。近年来，国内电视机市场规模保持在约4000万台/年。2007年国内平板电视消费量达到960万台，其中液晶电视出货量达880万台，较2006年增长83%。预计20072012年以液晶电视为主的国内平板电视年复合增长率将达到29%。表2 2007年全球电子产品出货量中的中国制造的比例电子产品2007年全球出货量中国制造所占比例LCD电视7900万台21%LCD监视器1.62亿台74%笔记本1.08亿台72%手机12亿部45%CRT电视1.07亿台56%液晶显示将长期占据平板显示的大部市场份额。2007年全球平板显示器的产值达到
43、了1000亿美元的历史新高，未来将持续向1200亿美元发展。在强大的产业成长力背后有各种不同的平板显示技术，而在所有的平板显示技术中，以TFT-LCD最为成熟，产品应用领域和范围很广，包括移动电话、移动数码电视、学习机、MP3播放机、MP4播放机、笔记本电脑等。由于液晶显示器广泛应用于计算机和消费电子产品中，横跨1英寸到100英寸的市场，因此液晶显示器的市场规模最大，2007年达到900亿美元，占所有平板显示器市场的90%。3.1.2 8-10代线产品的市场适应性和投资收益性良好液晶显示屏生产线将加快向高世代升级，六代线至八代线每年升级一代。在国际上，世代线的升级周期缩短，2006年以后每年升
44、级一代。全球已量产的七代线5条，已量产的八代线2条，在建的4条，我国华北地区八代线建成后将成为全球第7条八代线。八代线等新一代TFT-LCD生产线具有较宽的产品覆盖能力，良好的产品市场适应性和投资收益性，是TFT-LCD投资扩产的重点。据预测，2014年全球46英寸以上液晶电视的需求将达到5900万台。按7条八代线产能预测，每条每年产出700万片液晶面板，按全部生产46英寸液晶屏折算，产能也不足5000万片，尚缺900-1800万片。国内液晶电视市场占全球的20%，如需满足国内市场，至少需要2条八代TFT-LCD生产线。根据最佳经济值，八代线可切割8片段40-49英寸的玻璃面板。对于46英寸以上的大面板，八代线的最佳经济切割值比七代线更具优势。3.1.3 行业周期对国内建设8-10代线的影响第一代TFT-LCD生产线的产品覆盖面