液晶显示器原理及其制程论述

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二階層,第三階層,第四階層,第五階層,*,*,液晶顯示器原理及製程概論,M340/黃世忠 90.6.11,液晶顯示器主要優缺點,優點,省電。,體積薄，重量輕。,無輻射。,缺點,視角限制。,外加背光源或投射光源。,溫度操作範圍限制。,TFT：,T,hin,F,ilm,T,ransistor,薄膜電晶體,LCD：,L,iquid,C,rystal,D,isplay,液晶顯示器,名詞解釋,G(閘極),D(汲極),S(源極),D,S,G,1. TFT為一三端子元件。,2.在LCD的應用上可將其視為一開關,TFT LCD 剖面圖,彩色濾光片基板,薄膜電晶體基板,共通電極,保護層,彩色濾光片,黑色矩陣(BM),玻璃基板,畫素電極,儲存電容(Cs),薄膜電晶體(TFT),上偏光板,間隙子,下偏光板,液晶(LC),PI,配向膜,框膠,驅動IC,時序控制IC(G/A),印刷電路板(PCB),擴散片,三菱鏡片,導光板,反射片,燈管,異方性導電膜(ACF),液晶物質特性,固體結晶,液晶,液體,加熱,加熱,冷卻,冷卻,液晶為液體與結晶之合成語，其分子與原子像液體一樣,是零散分佈，卻又像結晶一樣，往某一定方向對齊,液晶旋光特性,的方向扭轉排列,液晶分子會做90度,利用上下板外加之電場,改變液晶站立的角,度,來調變光線的穿透量,而有灰階之產生,上偏光板,下偏光板,B/L背光源,B/L背光源,開關OFF,開關ON,光透過(白),光截止(黑),TFT LCDs,灰階曲線(Grayscale curve),灰階(Luster),穿透率,T,90%,10%,L63,L0,TFT LCDs,的電光效應(共通電極為直流位準),Vth:液晶的操作臨界電壓,T(穿透率),100%,V,(電壓),Vth,共通電極訊號位準,正極性訊號時,光電轉移曲線,負極性訊號時,光電轉移曲線,Vth,負極性時,臨界電壓,正極性時,臨界電壓,5V,3.5V,6.5V,90%,10%,V0,V9,液晶顯示器製程簡介,TFT-LCD三代線尺寸別切割片數,12.1吋13.3吋14.1吋15吋17吋18吋,550,650 mm,(母基板大小),6,4,4,4,2,2,對角線,尺寸計算：,PCB,PCB,基板-SUBSTRATE,Array,製程,Cell,製程,玻璃基板投入,清洗,薄膜沈積,塗布光阻,曝光,顯影,蝕刻,光阻剝離,測試,循環,Cell,投入,OLB,半田,組立,配向膜(PI)印刷,定向(Rubbing-擦涂,擦上),清洗,塗布銀膠點,基板組立,液晶注入,注入口封止,活化(Anneal),Cell,終檢,清洗,塗布框膠,間隙子散布,彩色濾光片,投入,Array基板,投入,老化試驗,終檢,Module,製程,出貨檢查,ARRAY-陳列,COG:,C,hip,O,n,G,lass,OLB :,O,uter,L,ead,B,onding(外引腳接合),Array,製程,玻璃基板投入,清洗,薄膜沈積,塗布光阻,曝光,顯影,蝕刻,光阻剝離,測試,循環,利用電漿內高能量的電子,撞擊製程之,氣體分子,於加熱的基板表面起化學反,應並形成固態沈積 (PECVD),以旋轉基板的方式,在基板上均勻塗,布光阻,基板分八次步進式曝光,利用紫外光,照射,將光罩圖案複製在光阻基板上,用顯影液將曝光過的光阻去除,乾蝕刻,利用氣化的腐蝕劑或離子撞,擊來進行蝕刻,用剝膜液將完成蝕刻基板上之光阻,去除,玻璃投入,玻璃清洗,噴灑管嘴,薄膜沈積,薄膜電晶體,塗布光阻,光罩,曝光,顯影,Spray Nozzle,蝕刻,光阻剝離,噴灑管嘴,Cell,製程,配向膜(PI)印刷,定向(Rubbing),清洗,塗布銀膠點,基板組立,液晶注入,注入口封止,活化(Anneal),Cell,終檢,清洗,塗布框膠,間隙子散布,彩色濾光片,投入,Array基板,投入,運用滾輪及凸版將配向膜PI,轉印至基板設計之位置上,使液晶站立在固定位置,利用特定的配向布在PI膜刮出一道道淺痕,以利液晶分子統一排列方向,粘接對位組立後之上下基板,及框出液晶注入之範圍,導通TFT,基板Gate側之Common電極與CF之Common電極,使兩者等電位,注入液晶於面板內及將注入口以UV,膠,塗封,液晶再配向,使液晶晶格排列均一化,PI 膜印刷,Anylox,Roller,印刷 Roller,Glass 基板,基座,PI 噴嘴,Doctor Plate,基板行進方向,印刷凸板,IR 板,石英基板,Glass 基板,IR 板,石英基板,Glass 基板,IR 板,石英基板,Glass 基板,硬烤,CF Rubbing 方向(基板在上),定向(Rubbing),Glass 基板,Rubbing 角度 45度,基座行進方向,TFT Rubbing 方向(基板在下),90,CF 基板,Seal-印記封蠟,CF 基板,液晶注入口,框膠,框膠,Seal噴嘴,CF 基板,Transfer,CF 基板,液晶注入口,框膠,銀膠點塗布,Transfer,噴嘴,框膠點,間隙子散布,TFT 基板,間隙子,TFT 基板,噴嘴,Spacer,散布槽,Spacer,(熱固型環氧樹脂),Spacer,TFT 基板,CF 基板,UV 假固定膠,Seal,CF Black Martix,Array ITO Pixel,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,Assembly 時所用的十字,基板位置對照所用的十字,150um,1mm,3,4.5,21.5,27,54,107um,20,40um,300um,CF Alignment,TFT Alignment,基板組立,黑色矩陣(BM),ITO : Indium Tin Oxide (氧化銦錫導電膜),ALIGNMENT-排列成行聯盟,液晶,液晶槽,框膠,銀膠點,Cell 基板,液晶,液晶槽,液晶注入,Cell 基板,均熱板,緩衝布,往上加壓,熱壓合,二次切,TFT 基板,CF 基板,框膠,UV 假固定膠,加壓封止,封止劑,框膠,加壓,反轉,90,後,再塗上封止劑,活化(Anneal),偏貼工程,外形整形,表面研磨,Cell,洗淨,偏光板貼付,加壓脫泡,偏光板貼付,CF 基板,TFT 基板,上偏光片,CF 基板,TFT 基板,下偏光片,上偏光片,液晶注入口,TAB 端子,CF 基板,TFT 基板,Seal,磨石,End Seal,液晶注入口,磨邊倒角,砥石,TAB: Tape Automate Bonding(捲帶自動接合技術),模組製程,OLB,半田,組立,Aging,FI,QA,包裝,Quality: HannStar NO.1,Smart Panel,簡介,(智慧型面板),一、概述：,Smart Panel,的設計是將監視器的控制機板，在LCD Module設計時，即整合在面板內，面板廠出貨的產品就已近乎是一個完整的半成品，只要再加上塑膠外殼及電源線，即可成為一部LCD監視器。,二、優缺點：,優點,1.Monitor,造型多元化,2.產品EMI問題單純化,3.Monitor厚度減少,4.晶片功能整合,降低成本,5.面板廠利潤空間增大,6.產品應用領域較廣,缺點,1.尚無標準化的產品,2.因應客戶需求衍生品種多,設計投資增加,3.庫存管理問題,三.製程簡介,組立,組檢,Aging,白平衡,調整,EDID,資料讀寫,漏電/接地,測試,FI,CI,QC,Scalar,Function,DC/DC,For,Scalar,TMDS,RX,ADC,EDID,DVI-D,Connector,Analog,D-Sub,EDID,Power,Input,DC +12V,Analog Image Signals,Digital,Image,Signals,DC/DC,For,LCM,3.3V,5.0V,B/L,Inverter,LCM,Timing,Controller,OSD Key,Connector,MCU,OSD,To OSD,Key,Board,Inverter,Connector,X-PCB,I/F FPC,40-pins x 2,J1,40-pins,J2,40-pins,CCFL Connector x 2,Block Diagram：,Smart Panel成品,Inverter,-逆變器,類比輸入,數位輸入,控制面板,(OSD),電磁波干擾,遮沒鐵蓋,直流電源,輸入,1024x76860Hz 65MHz,1024:Dot(點) ;水平方向解析度,768:Line(掃描線);垂直方向解析度,60:Hz(赫芝) ;每秒切換畫面次數,65:MHz ;畫素時序頻率,M(,百萬)：10,6,K(,仟)：103m(毫)：10,-3,(微)：10,-6,n(,奈)：10,-9,p：10,-12,A：10,-10,m,V,ideo,E,lectronics,S,tandards,A,ssociation,1024x768 60Hz,水平頻率 48.363KHz=20.7,sec/掃描線,垂直頻率 60.004Hz =16.7msec/畫面,16.7,msec/frame,/806,line/frame,=,20.7,sec/line,(水平),20.7,usec/line,/1344,pixel/line,=15.4nsec/pixel,f=1/t=65MHz=1/15.4nsec,20.7,sec/掃描線X 806,line/frame,=16.7msec/畫面,即用時16.7msec掃描完成,出一個畫面,Timing參數定義,48.363 KHz/60.004Hz, 1024 X 768, pixel=65.000 MHz,Horizontal,Vertical,Frame border = 0 Frame border=0,Total size = 20.677,s Total size =16.666 ms,Display size = 15.754,s Display size=15.880 ms,Rear porch = 2.462,s Rear porch= 0.600 ms,Sync width = 2.092,s Sync width= 0.124 ms,Sync polarity =,Sync polarity=,Rear-樹立,建立.porch-門廊.border-邊緣,CRT掃描方式,CRT,掃描方式,電子槍,Mask,磷光及玻璃,