1. Strukturen hos vätskekristalldisplayen
I allmänhet består en TFT-LCD av en övre substratsammansättning, en lägre substratmontering, en flytande kristall, en drivkrets, en bakgrundsbelysningsmodul och andra tillbehör. Den undre substratanordningen innefattar huvudsakligen ett lägre glasunderlag och en TFT-uppsättning, och den övre substratanordningen innefattar övre skikt. Glas substratet, polariseringsplattan och filmstrukturen som täcker det övre glas-substratet fylls med flytande kristallen i gapet bildat av de övre och nedre substraten. Figur 1.1 visar den typiska strukturen hos en färg TFT-LCD. Figur 1.2 visar strukturen hos bakgrundsbelysningsmodulen och drivkretsenheten.
Den inre ytan på det nedre glasunderlaget är täckt med en serie ledande glasmikroplattor som motsvarar pixelpunkterna på displayen, TFT-halvledaromkopplingsanordningar och vertikala och horisontella linjer som förbinder halvledarväxlarna. Dessa tillverkas alla av mikroelektronik som fotolitografi och etsning. TFT-halvledaranordningens tvärsnittsstruktur där varje pixel bildas visas i fig. 1,3.
På den inre ytan av det övre glas-substratet appliceras en transparent ledande glasplatta, generellt gjord av indiumtennoxid (ITO) -material, som tjänar som en gemensam elektrod och bildar ett flertal ledande mikroplattor på det nedre substratet. Serie elektriskt fält. Som visas i figur 1.4. Om LCD-skärmen är färg fylls tre primära färger (röda, gröna, blåa), filterenheter och svarta prickar mellan den gemensamma ledande plattan och glasunderlaget, där de svarta prickarna hindrar ljuset att läcka ut ur klyftan mellan pixlarna. Den är gjord av ogenomskinliga material, eftersom den är fördelad i en matris kallas den svarta matrisen.
2 LCD-tillverkningsprocess
Färg TFT-LCD-tillverkningsprocessen innehåller fyra delprocesser: en TFT-process, en färgfiltreringsprocess, en cellprocess och en modulprocess. ] [2]. Färg TFT-LCD-bearbetningsprocess
2.1TFT-processen
TFT-bearbetningsprocessens roll är att bilda TFT och elektrodmatriser på det nedre glas-substratet. För de TFT- och elektrodskiktstrukturer som visas i figur 1.3 används i allmänhet en femmaskprocess. Det vill säga fem masker används för att slutföra bearbetningen av en skiktad struktur som visas i figur 1.3 med fem identiska mönsteröverföringsprocesser [2]. Resultaten av bearbetningen av vägmönstret överföringsprocessen.
(a) Nr. 1 mönsteröverföringsprocess (b) Nr 2 mönsteröverföringsprocess (c) Nr 3 mönsteröverföringsprocess
(d) Nr 4 mönsteröverföringsprocess (e) nr 5 mönsteröverföringsprocess
Processresultat av varje mönsteröverföringsprocess
Mönsteröverföringsproduktprocessen består av deponering, fotolitografi, etsning, rengöring och inspektion. Det specifika flödet är enligt följande [1]:
Börjades med inspektion av glasunderlag, filmavsättning, rengöring och beläggning av fotoresist.
Exponering - utveckling - etsning - borttagande av fotoresist - inspektion
Etsningsmetoderna innefattar torr etsning och våt etsning. Behandlingsprinciperna för ovanstående processer liknar de för motsvarande processer som används vid tillverkning av integrerade kretsar. På grund av det stora området av glassubstratet i den flytande kristalldisplayen beskrivs emellertid processparametrarna och utrustningsparametrarna som används i TFT-bearbetningstekniken. Det finns särskilda egenskaper.
2.2 bearbetningsteknik för filterplåt
(a) Glasunderlag (b) Bearbetning av ljusblockerare (c) Filterbehandling
(d) Filterbehandling (e) Filterbehandling (f) ITO-deponering
Figur 2.3 Bildning av filteraggregat
Funktionen hos filterplattbehandlingsprocessen är att bearbeta den tunna filmstrukturen som visas i figur 1.4 på substratet. Flödet är enligt följande:
Början av blockerare behandling? filterbehandling ?? skydd och rengöring av detektering av ITO-deponering?
Huvudprocessen eller processen som beskrivs ovan visar bearbetningseffekten.
En serie svarta prickar av opakt material och fördelat i en matrisform är anordnade på filtersubstratet och de bearbetas med ett motsvarande mönsteröverföringsprocess (även kallad en ljusblåsprocess) och anordnad på filtret. I början av fotofabriceringsprocessen innefattar mönstret överföringsprocessen sekventiellt följande steg: sputteravsättning, rengöring, fotoresistbeläggning, exponering, utveckling, våt etsning och borttagning av fotoresist, de grundläggande principerna för varje process.
(a) Sputteravsättning (b) Rengöring (c) Fotoresistbeläggning (d) Exponering
(e) Utveckla (f) Våt etsning (g) Ta bort fotoresist
Ljusblockermönsteröverföringsprocess
När ljusblockeraren är klar går den in i filterbehandlingssteget. De tre typerna av filter (röd, grön och blå) behandlas respektive genom tre mönsteröverföringsprocesser, eftersom de tre typerna av filter direkt tillverkas av olika färgresistenser. Gjord, är mönstret överföringsprocessen annorlunda än den ovannämnda mönstret överföringsprocessen, det inkluderar inte processen för etsning och avlägsnande av fotoresist. Den specifika processen är: färgbeständig beläggning, exponering, utveckling och inspektion samt principen för varje process.
Efter det att ljusblockeraren har bearbetats, efter rengörings- och detektionsprocessen utförs ITO-deponeringsprocessen. Slutligen beläggs ett lager av ledande glasindiumtennoxid (ITO) på filterskiktet för att bilda en gemensam elektrod på filterplattan. .
(a) Färgbeständig beläggning (b) Exponering (c) Utveckling (d) inspektion
Färgfilter mönstret överföringsprocessen
3 typisk tillverkningsprocess av flytande kristalldisplay
Tillverkningsprocessen för den flytande kristalldisplayen är i grunden lik den integrerade kretsen. Skillnaden är att TFT-skiktstrukturen i vätskekristalldisplayen tillverkas på glassubstratet istället för kiselskivan. Dessutom är temperaturintervallet som krävs av TFT-bearbetningstekniken 300 ~. 500oC, medan den integrerade kretstillverkningen kräver ett temperaturområde på 1000 oC.
3,1 deponeringsprocessen
Det finns huvudsakligen två typer av deponeringsmetoder som används vid tillverkningsprocesser för flytande kristalldisplay: en är jonförstärkt kemisk ångavsättning och den andra är sputteravsättning. Grundprincipen för jonförstärkt kemisk ångavsättning är att glassubstratet placeras i en vakuumkammare och upphettas till en viss temperatur och därefter införs en blandad gas och en RF-spänning appliceras på kammarelektroden och den blandade gas omvandlas till ett jon-tillstånd. Sålunda bildas en fast film eller beläggning av en metall eller förening på substratet. Substratprincipen för sputteravsättningsmetoden är att i vakuumkammaren bombarderas målet med laddningsenergipartiklarna och atomen erhåller tillräckligt med energi för att plaska in i gasfasen och därefter är en film av samma material som målet avsatt på arbetsstyckets yta. I allmänhet är de energiska partiklarna heliumjoner och argonjoner för att inte förändra målets kemiska egenskaper. Sputteravsättningsmetoden innefattar en DC-sputtermetod, en radiofrekvenssprutningsmetod och liknande.
3.2 Litografi
En fotolithografiprocess är en process för att överföra ett mönster på en mask till ett glasunderlag. Eftersom retikelns kvalitet på LCD-panelen beror på litografiprocessen är det en av de viktigaste processerna i LCD-processen. Litografiprocessen är mycket känslig för dammpartiklar i miljön, så det måste ske i ett mycket rent rum.
3,3 etsningsprocessen
Etsningsprocessen är uppdelad i en våt etsningsprocess och en torrseparationsprocess. Den våta etsningsprocessen avlägsnar kemiskt materialet på ytan av substratet med användning av ett flytande kemiskt reagens. Fördelarna med detta är kort tid, låg kostnad och enkel operation. Torkningsprocessen är en process där en tunn filmlinje etsas av en plasma. Enligt reaktionsmekanismen kan plasma-etsning, reaktiv jonetsning, magnetiskt förstärkt reaktiv jonetsning och plasma-etsning med hög densitet uppdelas i typer. Form kan delas in i cylindrisk, parallell platt typ. Fördelarna med torra etsningsprocessen är låg sidokorrosion, hög kontrollnoggrannhet och god etsningsförmåga över ett stort område. ICP-tekniken kan också etsas speglar med mycket god vertikalitet och finish. Därför används torr etsning för att göra mikrometrar. Deep submicron, nano-skala geometri bearbetning, det finns uppenbara fördelar.
4 Utvecklingstendens för tillverkningsprocessen av flytande kristalldisplay
4.1 TFT-LCD-utvecklingstendens
Eftersom glasunderlagets storlek bestämmer den maximala storleken på LCD-skärmen som kan bearbetas i produktionslinjen och svårigheten att bearbeta, delar LCD-industrin produktionslinjen i enlighet med den maximala storleken på det glasunderlag som produktionslinjen kan bearbeta . Till exempel den högsta nivån på 5: e generationslinjen. Storleken på backplane är 1200X1300mm. Det kan skära upp till 6 substrat för 27-tums widescreen LCD-TV. Storleken på 6: e generationens backplane är 1500X1800mm. Skärande 32-tums substrat kan skära 8 bitar och 37 tum kan skära 6 bitar. Storleken på den 7: e generationslinjen är 1800X2100mm. Skärning 42 tum av substratet kan skära 8 bitar, 46 tum kan skära 6 bitar. Figur 4.1 visar storleksdefinitionen av glasunderlag för 1: e till 7: e generationerna. För närvarande har det globala räckviddet gått in på produktionsstadiet av 6: e och 7: e generationsprodukterna, och det förväntas att de ökade produktionskapaciteten före den femte och femte generationen under de kommande två åren kommer att minska gradvis medan den 6: e och 7: e generationen Produktionskapaciteten hos den 7: e generationen kommer att påskynda tillväxten de senaste två åren. För närvarande har stora utrustningstillverkare introducerat enheter som kan användas med 6: e generations eller högre produktionslinjer, till exempel Nikons plattformskärmar för stegplatta för 6: e, 7: e och 8: e generationens linjeprogram. FX-63S, FX-71S och FX-81S.
