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1、TFT-LCD 基础知识培训,培 训 内 容,LCD发展史及现状 LCD基本概念 TFT-LCD基本结构及相关材料 TFT-LCD工艺制程 TFT-LCD关键参数,LCD(液晶显示器)ECD(电致变色显示器),显示技术分类,CRT几乎所有主要特性都比较优秀，缺点是屏做不大，体积大、重量大；LCD的性能近年来有明显提高，主要性能都接近CRT，但响应速度、视角还略差；PDP功耗大，性价比不高；OLED主要性能都很优秀，但器件寿命、制作工艺成熟性有待提高；LED因其高亮度，可用于室外大型显示。,显示器基本特性的比较,液晶及液晶显示技术发展历程,LCD应用领域,大尺寸 LCD 电视,LG-Philip
2、s 100”LCD TVSharps 108”LCD TV,表一:2009年Q308-Q408初步调查资料-全球前五大液晶显示器品牌厂商出货量市占率与成长率,Source:Quarterly Desktop Monitor Shipment and Forecast Report,表二:Q408初步调查资料-全球各地区显示器出货量与成长率(单位:百万台),Source:Quarterly Desktop Monitor Shipment and Forecast Report,TV Market Forecast,玻璃尺寸及生产线Gen的概念,Gen 10,玻璃尺寸：2950*3400mm28
3、50*3050mm,上海天马,4.5代,1,已经量产,TFT-LCD生产线布局,LCDLiquid Crystal Display液晶显示器TFT-LCDThin Film Transistor LCD 薄膜晶体管液晶显示器 由于TFT-LCD具有体积小、重量轻、低辐射、低耗电量、全彩色化等优点，因此在各类显示器上得到了广泛的应用,基本概念,TFT-LCD基本结构,背光板模組:提供光的來源.上下偏光板，TFT Glass Substrate，液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否。彩色滤色膜：提供TFT LCD紅，綠，藍(光的三原色)的來源。ITO透明导电层：提供透明的导电通路。Spacer：提
4、供一固定高度給彩色滤光片和TFT Glass Substrate,控制盒厚，作为灌入液晶時的空間及作为上下两层Glass的支撑。,组件介绍,液晶的基本概念,液晶具有液体所具有的流动性，同时也具有晶体的各向异性、双折射等特性。可以通过对液晶施加电场，使它的分子排列发生改变，从而使液晶的光学性质发生变化。这样，就将电信号转变为人眼可见的光信号。,温度低,温度高,偏振光：光的矢量方向和大小有规则变化的光偏光片：将自然光变为偏振光的器件,偏振光与偏光片,左图：两偏光片垂直右图：两偏光片平行,TFT位于扫描电极和信号电极的交叉点处，它的漏极和源极分别与信号电极和像素电极相连，栅极与扫描电极相连。,TFT
5、-LCD单像素结构,TFT电路,TFT（薄膜晶体管）基本概念,TFT在LCD中起着传输和控制电信号的作用，即通过它确定施加在液晶层上的电压的大小,彩色滤色膜由红、绿、蓝三种颜色的光阻、黑矩阵，保护膜和ITO公共电极几部分组成,彩色滤光片（Color Filter=CF）,LCD工作原理,液晶显示器件分类,Array 制程与半导体制程相似，但不同的是将薄膜晶体管制作在玻璃基底上而非晶圆上；Cell 制程是将前段Array基板与彩色滤光片的玻璃基板贴合，并在两片玻璃基板间滴入液晶(LC)；模组组装制程是将Cell制程后的面板与其它如背光单元、电路、外框等多种零组件组装的过程。,TFT-LCD制程,
6、Color Filter Fabrication Process TFT Array Process Liquid Crystal Cell Process Module Assembly Process,a-Si TFT array process step 1,Deposit and pattern gate metalFunctions:Gate of TFTSelect linesBottom electrode of storage capacitorMetal options:Ti/Al/TiAl/MoCrMoTa,a-Si TFT array process step 2,Dep
7、osition of SiN/a-Si/n+by PECVD,patterning of a-SiSiN is gate dielectric and storage capacitor dielectricSelective etch of a-SiSiN is not etched,SiN,a-Si/n+,a-Si TFT array process step 3,Deposition and patterning of source/drain metalFunctions:Source and drain metalData line metalMetal optionsTi/Al/T
8、i or Ti/AlCrMo or Mo/AlBack etch of n+a-Si from channel area,a-Si TFT array process step 4,Deposition and patterning of passivation SiN by PECVDFunction:Passivate TFT,a-Si TFT array process step 5,Deposition and patterning of ITOFunction:Pixel electrodeTop electrode of storage capacitor,Cell 制程,缩短制程
9、时间 原料节省，无需封口胶 切割后可初步点亮，及时发现不良,ODF制程,PI涂布,PI摩擦,LCD框胶及Ag胶涂布,喷衬垫,上下基板对位贴合,玻璃切割、裂片,加压脱泡,贴偏光片,液晶显示模块（LCM）是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB、背光源、结构件装配在一起的组件。连接件：导电橡胶、热压导电胶带、TAB(Tape Automated Bonding)；集成电路：控制器、行和列驱动器等；PCB：电源、控制器、行和列驱动器等的连接电路；背光源：LED、CCF、VFD、EL、OEL、FED等光源；结构件：将上面各部件装配在一起的结构件。,液晶显示模块（LCM）,背光源及结构,Cell工
10、程,Module工程,TFT工程,TFT-LCD不良分析,LCD显示器评价项目:,分辨率 亮度(Cd/m2)对比度 视角 响应时间(ms)功耗(mw)工作/存储温度范围 可靠性评价,分辨率,分辨率（Display Resolution）：显示器水平方向和垂直方向像素（Pixel）的数目。注：一个像素有R、G、B三个子像素（Sub-Pixel）。,亮度表示显示器的发光强度。用每单位面积的亮度cd/m表示。室内应大于70 cd/m，室外应达到300 cd/m。在不能主动发光的液晶显示器中，用该单位评价显示器的亮度。,亮度,对比度-视角特性参数包括两个方面：一是在特定的温度、特定的方位角下，对比度随
11、驱动电压的变化而变化，即对比度曲线；二是在特定温度、固定的驱动条件下，对比度在给定的立体空间范围内的分布情况，即对比度-视角特性曲线。,对比度-视角特性,对比度（Contrast Ratio）：显示器最大亮度值（全白）与最小亮度值（全黑）之比值。一般TFT-LCD的对比值为200:1至600:1。视角（Viewing Angle）：在大角度观看的情况下，显示器对比度变差会使画面失真，可接受的观测角度范围就称为视角。,视角和对比度图示例,补偿膜补偿后的视角,线性偏光片下视角,响应时间,响应时间的定义及测量,响应特性参数是描述液晶屏的光透射率（或反射率）在改变驱动电压的选择状态（由选择态到非选择态
12、或由非选择态到选择态）时变化快慢的物理参数。响应特性参数主要用开启时间Ton，关闭时间Toff，上升时间Tr和下降时间Td来描述。其中横坐标是时间，纵坐标是相对透射率,响应时间（Response Time）：从输入信号到输出图像所经历的时间，一般液晶显示器响应时间为2030毫秒。,温度特性：温度特性是描述各种特性参数随着温度的变化而变化的规律。工作温度：LCD能够正常工作的温度范围；功耗特性：功耗特性是描述液晶屏在正常工作条件下功耗的大小，一般用功耗电流的有效值来表示，通常是指整个模块的功耗。,其它重要的特性,高开口率技术,VA广视角技术（Vertical Alignment）垂直取向技术是一种很有发展前景的广视角技术，它的畴形成是通过在像素电极上形成结构物的方法实现,Why we use the tech.of MVA/PVA?Faster response time than TN mode Wilder viewing angle than TN mode Better gray scale inversion than TN mode,广视角技术,Thank you!,
