1. Strwythur yr arddangosfa grisial hylif
Yn gyffredinol, mae TFT-LCD yn cynnwys cynulliad is-swmp uwch, cynulliad is-swbstrad is, crisial hylif, uned cylched gyrru, modiwl backlight, ac ategolion eraill. Mae'r cynulliad is-haen isaf yn bennaf yn cynnwys is-haen gwydr is a chyfres TFT, ac mae'r cynulliad is-swmp uwch yn cynnwys haenau uchaf. Mae'r is-haen gwydr, y plât polariaidd, a'r strwythur ffilm sy'n cwmpasu'r is-haen gwydr uchaf yn cael eu llenwi â'r grisial hylif yn y bwlch a ffurfiwyd gan y swbstradau uchaf ac is. Mae Ffigwr 1.1 yn dangos strwythur nodweddiadol lliw TFT-LCD. Mae Ffigur 1.2 yn dangos strwythur y modiwl cefn golau a'r uned gylched gyrru.
Gorchuddir wyneb fewnol yr is-haen gwydr is gyda chyfres o fic-blatiau gwydr dargludol sy'n cyfateb i bwyntiau picsel o'r dyfeisiau arddangos, lled-ddargludyddion TFT, a llinellau fertigol a llorweddol sy'n cysylltu'r dyfeisiau newid lled-ddargludyddion. Mae'r rhain i gyd wedi'u cynhyrchu gan ficroelectroneg megis ffotolithograffeg ac ysgythriad. Dangosir strwythur trawsdoriadol y ddyfais lled-ddargludydd TFT lle mae pob picsel yn cael ei ffurfio yn FIG. 1.3.
Ar wyneb fewnol yr is-ffrâm gwydr uchaf, mae plât gwydr dargludol tryloyw yn cael ei ddefnyddio, a wneir yn gyffredinol o ddeunydd Tin Oxid Indium (ITO), sy'n gwasanaethu fel electrod cyffredin ac yn ffurfio lluosog o ficiau plastig dargludol ar y swbstrad is. Cyfres maes trydan. Fel y dangosir yn Ffigur 1.4. Os yw'r LCD yn lliw, mae tair uned hidlo lliwiau (coch, gwyrdd, glas) a dotiau du yn cael eu llenwi rhwng y plât gludog cyffredin a'r is-haen gwydr, lle mae'r dotiau du yn atal y golau rhag gollwng o'r bwlch rhwng y picsel. , Fe'i gwneir o ddeunyddiau anweddus, oherwydd ei fod wedi'i ddosbarthu mewn matrics, fe'i gelwir yn y matrics du.
2 broses weithgynhyrchu LCD
Mae'r broses gynhyrchu lliw TFT-LCD yn cynnwys pedair is-broses: proses TFT, proses hidlo lliw, proses gell, a phroses modiwl. ] [2]. Proses brosesu Lliw TFT-LCD
Proses 2.1TFT
Rôl y broses brosesu TFT yw ffurfio TFTs ac arrayau electrod ar yr is-ffrâm gwydr is. Ar gyfer y strwythurau haenog TFT ac electrode a ddangosir yn Ffigur 1.3, defnyddir proses bum masg yn gyffredinol. Hynny yw, defnyddir pum masg i gwblhau prosesu strwythur haen fel y dangosir yn Ffigur 1.3 gyda phum prosesau trosglwyddo patrwm yr un fath [2]. Canlyniadau prosesu'r broses trosglwyddo patrwm ffyrdd.
(a) Proses trosglwyddo patrwm Rhif 1 (b) Proses trosglwyddo patrwm Rhif 2 (c) Proses trosglwyddo patrwm Rhif 3
(ch) proses trosglwyddo patrwm rhif 4 (e) proses trosglwyddo patrwm rhif 5
Canlyniadau proses pob proses trosglwyddo patrwm
Mae'r broses cynnyrch trosglwyddo patrwm yn cynnwys dyddodiad, ffotolithograffi, ysgythriad, glanhau ac arolygu. Mae'r llif penodol fel a ganlyn [1]:
Dechreuodd gydag arolygu is-haen gwydr, adneuo ffilmiau, glanhau, a lluniau cotio.
Datguddiad - datblygu - ysgythriad - symud ffotograffydd - archwiliad
Mae'r dulliau ysgythru yn cynnwys ysgythru sych ac ysgythru gwlyb. Mae egwyddorion prosesu'r prosesau uchod yn debyg i rai'r prosesau cyfatebol a ddefnyddir yn y broses gynhyrchu cylched integredig. Fodd bynnag, oherwydd yr ardal fawr o'r is-haen gwydr yn yr arddangosfa grisial hylifol, disgrifir paramedrau'r broses a'r paramedrau offer a ddefnyddir yn y dechnoleg prosesu TFT. Mae yna nodweddion arbennig.
2.2 technoleg prosesu plât hidlo
(a) Is-haen gwydr (b) Prosesu atalydd ysgafn (c) Prosesu hidlo
(ch) Prosesu hidlo (e) Hidlo prosesu (f) Dyddodiad ITO
Ffigwr 2.3 Ffurfio cynulliad hidlo
Swyddogaeth y broses brosesu plât hidlo yw prosesu'r strwythur ffilm tenau a ddangosir yn Ffigur 1.4 ar y swbstrad. Mae'r llif fel a ganlyn:
Dechrau prosesu blociwr ?? ?? prosesu hidlo ?? amddiffyn a glanhau canfod dyddodiad ITO?
Mae'r brif broses neu'r broses a ddisgrifir uchod yn dangos yr effaith brosesu.
Trefnir cyfres o ddotiau du o ddeunydd gwag a dosbarthir mewn siâp matrics ar y swbstrad hidlo, ac fe'u prosesir gan broses trosglwyddo patrwm cyfatebol (a elwir hefyd yn broses atalydd ysgafn) a threfnir ar y hidlydd. Ar ddechrau'r broses ffotofabrication, mae'r broses trosglwyddo patrwm yn ddilynol yn cynnwys y camau canlynol: dyddodiad ysbwriel, glanhau, gorchudd ffotograffig, datguddiad, datblygiad, ysgythru gwlyb, a chael gwared ar ffotograffydd, egwyddorion sylfaenol pob proses.
(a) Dyddodiad sputter (b) Glanhau (c) Cotio ffotograffig (d) Datguddiad
(e) Datblygu (f) Ysgythriad gwlyb (g) Dileu ffotograffyddydd
Proses trosglwyddo patrwm ysgafn
Ar ôl i'r bloc ysgafn ddod i ben, mae'n mynd i'r cam prosesu hidlo. Mae'r tri math o hidlwyr (coch, gwyrdd a glas) yn cael eu prosesu yn ôl eu trefn trwy dri phroses trosglwyddo patrwm, gan fod y tri math o hidlwyr yn cael eu gwneud yn uniongyrchol o wahanol resists lliw. Wedi'i wneud, mae'r broses trosglwyddo patrwm yn wahanol i'r broses trosglwyddo patrwm a nodir uchod, nid yw'n cynnwys y broses ysgythriad a chael gwared ar y ffotograffydd. Y broses benodol yw: gwrthsefyll lliwio, datguddio, datblygu ac arolygu lliw, ac egwyddor pob proses.
Ar ôl i'r bloc ysgafn gael ei phrosesu, ar ôl y broses glanhau a chanfod, perfformir y broses ddyddodiad ITO. Yn olaf, mae haen o ocsid indwm gwydr hawiadol (ITO) wedi'i orchuddio ar yr haen hidlo i ffurfio electrod cyffredin o'r plât hidlo. .
(a) Gorchudd gwrthsefyll lliw (b) Datguddiad (c) Archwiliad datblygu (ch)
Proses trosglwyddo patrwm hidlo lliw
3 broses weithgynhyrchu nodweddiadol o arddangosiad grisial hylif
Mae proses weithgynhyrchu arddangosiad grisial hylif yn y bôn yn debyg i'r un o'r cylched integredig. Y gwahaniaeth yw bod strwythur haen TFT yn yr arddangosfa grisial hylif wedi'i wneuthur ar yr is-haen gwydr yn hytrach na'r wafer silicon. Yn ogystal, mae'r ystod tymheredd sy'n ofynnol gan dechnoleg prosesu TFT yn 300 ~. 500oC, tra bod y broses gwneuthuriad cylched integredig yn gofyn am ystod tymheredd o 1000 oC.
3.1 proses dyddodi
Mae dau fath o ddulliau dyddodiad yn bennaf yn cael eu defnyddio mewn prosesau gweithgynhyrchu arddangos criw hylif: mae un yn dyddodiad anwedd cemegol wedi'i wella gan ļon, ac mae'r llall yn ddyddodiad ysbwriel. Egwyddor sylfaenol anweddiad anwedd cemegol wedi'i wella gan ïon yw bod yr is-haen gwydr yn cael ei roi mewn siambr gwactod a'i gynhesu i dymheredd penodol, ac yna cyflwynir nwy cymysg, a bod foltedd RF yn cael ei gymhwyso i'r electrod siambr, a'r cymysgedd mae nwy yn cael ei droi'n gyflwr ïon. Felly, mae ffilm neu cotio cadarn o fetel neu gyfansoddyn yn cael ei ffurfio ar y swbstrad. Egwyddor y swbstrad yn y dull dyddodi ysbwriel yw bod y targed yn cael ei bomio gyda'r gronynnau ynni ar gyfer y gronfa ynni yn y siambr gwactod, ac mae'r atom yn cael digon o egni i'w sblannu i'r cyfnod nwy, ac yna ffilm o'r un deunydd â'r targed a adneuwyd ar wyneb y gweithle. Yn gyffredinol, mae'r gronynnau egnïol yn ïonau heliwm ac ïonau argon er mwyn peidio â newid eiddo cemegol y targed. Mae'r dull dyddodi ysbwriel yn cynnwys dull ysbwriel DC, dull ysbwriel amledd radio, ac ati.
3.2 Lithograffeg
Mae proses ffotolithograffeg yn broses o drosglwyddo patrwm ar fwg i is-haen gwydr. Gan fod ansawdd y reticle ar y panel LCD yn dibynnu ar y broses lithograffeg, dyma un o'r prosesau pwysicaf yn y broses LCD. Mae'r broses lithograffeg yn sensitif iawn i ronynnau llwch yn yr amgylchedd, felly mae'n rhaid ei wneud mewn ystafell glân iawn.
3.3 proses ysgythru
Rhennir y broses ysgythru yn broses ysgythru gwlyb a phroses ysgythru sych. Mae'r broses ysgythru gwlyb yn tynnu'r deunydd ar wyneb y swbstrad yn gemegol gan ddefnyddio adweithydd cemegol hylif. Y manteision hynny yw amser byr, cost isel, a gweithrediad syml. Mae'r broses ysgythru sych yn broses lle mae plasma wedi'i ffosio gan linell ffilm denau. Yn ôl y mecanwaith adwaith, gellir rhannu ysgythriad plasma, ysgythriad ïon adweithiol, ysgythriad ïonau adweithiol sydd wedi'i wella'n magnetig, ac ysgythriad plasma dwysedd uchel yn fathau. Gellir rhannu'r ffurflen yn fath fflat silindrog, cyfochrog. Manteision y broses ysgythru sych yw cyrydiad hylif isel, cywirdeb rheolaeth uchel, ac unffurfiaeth dda o ysgythriad dros ardal fawr. Gall technoleg ICP hefyd ysgogi drychau gyda fertigolrwydd a gorffeniad da iawn. Felly, defnyddir ysgythriad sych i wneud micromedrau. Prosesu geometreg nano-raddfa ddwfn, mae manteision amlwg.
4 Tueddiad datblygu proses gweithgynhyrchu arddangos grisial hylif
4.1 Tuedd Datblygiad TFT-LCD
Gan fod maint yr is-haen gwydr yn penderfynu faint uchaf y LCD y gellir ei brosesu yn y llinell gynhyrchu a'r anhawster prosesu, mae'r diwydiant LCD yn rhannu'r llinell gynhyrchu yn ôl maint uchaf yr is-haen gwydr y gall y llinell gynhyrchu brosesu . Er enghraifft, y lefel uchaf o'r llinell 5ed genhedlaeth. Maint y cefn gefn yw 1200X1300mm. Gall dorri hyd at 6 swbstrad ar gyfer LCD-teledu sgrin lydan 27 modfedd. Maint y cefn gefn 6ed genhedlaeth yw 1500X1800mm. Gall torri is-stratiau 32 modfedd dorri 8 darn a 37 llath yn gallu torri 6 darn. Maint y llinell 7fed genhedlaeth yw 1800X2100mm. Gall torri 42 modfedd o'r swbstrad dorri 8 darn, gall 46 modfedd dorri 6 darn. Mae Ffigur 4.1 yn dangos y diffiniad maint o is-straton gwydr ar gyfer y 1af a'r 7fed genhedlaeth. Ar hyn o bryd, mae'r cwmpas byd-eang wedi mynd i lwyfan cynhyrchu cynhyrchiad y 6ed a'r 7fed genhedlaeth, a disgwylir y bydd y cynnydd mewn cynhwysedd cynhyrchu cyn y 5ed a'r 5ed genhedlaeth yn gostwng yn raddol yn ystod y ddwy flynedd nesaf, tra bydd y 6ed a y 7fed genhedlaeth Bydd capasiti cynhyrchu'r 7fed genhedlaeth yn cyflymu'r twf yn ystod y ddwy flynedd ddiwethaf. Ar hyn o bryd, mae gwneuthurwyr offer mawr hefyd wedi cyflwyno dyfeisiadau y gellir eu defnyddio gyda llinellau cynhyrchu 6ed cenhedlaeth neu uwch, megis alinyddion arddangos panel panel gwastad Nikon ar gyfer ceisiadau llinell 6ed, 7fed, a 8fed llinell genhedlaeth. FX -63S, FX-71S a FX-81S.
