TFT-LCD基础知识培训汇总课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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),显示器,发光型,被动发光型,CRT(,阴极射线管),PDP(,等离子显示器),FED(,场发射显示器),LED(,发光二极管),OLED(,有机电致发光显示器,),VFD(,真空荧光显示器),平板显示器,（主动发光）,（被动发光）,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,4. Notebook(10-17”) 5. Desktop (15-24”) 6. LCD TV (20”),1. Cell Phones (0.5-4”) 2. Video/Audio Player (0.5-4”) 3. Car navigation (7”),LCD,应用领域,大尺寸,LCD,电视,LG-Philips 100” LCD TVSharps 108” LCD TV,Resolution: 1920x3x1080,Super IPS,: CR2000:1,Viewing angle: 180,o,Response time: 10 ms,Resolution: 1920xRGBx1080,MVA,: CR 8000:1,Viewing angle: 180,o,Response time 8 ms,Color gamut: 92% NTSC,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,WW Rank,Manufacturer,Q308Unit Share,Q408Unit Share,Q/Q Growth,Y/Y Growth,1,Samsung,15.0%,15.5%,-4%,2%,2,Dell,13.4%,12.5%,-13%,-19%,3,HP,11.2%,11.8%,-2%,-9%,4,LGE,9.4%,9.2%,-10%,-11%,5,Acer,8.0%,8.4%,-2%,9%,Others,43.0%,42.5%,-9%,-10%,Total,100.0%,100.0%,-7%,-8%,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,),Japan,North America,EMEA,China,Latin America,Asia Pacific,Worldwide,Q408 Units,1.2,8.1,13.1,9.1,3.8,4.3,39.6,Q/Q Growth,-1%,-9%,-8%,11%,-27%,-16%,-7%,Y/Y Growth,-6%,-24%,-16%,26%,-1%,-4%,-8%,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*3400mm,2850*3050mm,上海天马,4.5,代,1,已经量产,公司,面板厂商布局,Sony-Samsung,2005/4,第,1,条,7,代线开始量产；,2006/6,第,1,条,8,代线动工，酝酿与兴建第二条,8,代线；,2007/8,第一条,8,代线正式量产，有意再度兴建第二条,8,代线,Sony-Sharp,2008/2,成立合资企业，共同兴建,10,代线面板厂,AUO,8.5,代线将于,09,年下半年开始量产。第二条,7.5,代线也在,09,年下半年进行投产，其主要用途在于辅助,8.5,代线，全面进行电视用液晶面板的量产。 其也在规划,10,代线筹建。,7.5,代线及,6,代线量产中,LG,飞利浦（,LPL,）,7,5,代线量产中，,8,代线预计,09,年上半年投产,奇美,7,5,代线月产能现在,2.5,万片，年底将扩大到,5,万片；计划,2011-2012,年建成,10,代或,11,代线,TFT-LCD,生产线布局,LCD,L,iquid,C,rystal,D,isplay,液晶显示器,TFT-LCD,T,hin,F,ilm,T,ransistor 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,G,lass,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-LCD,单像素结构,TFT,电路,TFT,（薄膜晶体管）基本概念,+,ve,+,ve,+,ve,gnd,source,drain,Conductive channel,Current flow,+,ve,+,ve,+,ve,gnd,source,drain,Conductive channel,Current flow,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（,C,olor,F,ilter=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,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 metal,Functions:,Gate of TFT,Select lines,Bottom electrode of storage capacitor,Metal options:,Ti/Al/Ti,Al/Mo,Cr,Mo,Ta,C,C,Cross-section CC,a-Si TFT array process step 2,Deposition of,SiN/a-Si/n,+ by PECVD, patterning of a-Si,SiN,is gate dielectric and storage capacitor dielectric,Selective etch of a-Si,SiN,is not etched,C,C,SiN,a-Si/n+,a-Si TFT array process step 3,Deposition and patterning of source/drain metal,Functions:,Source and drain metal,Data line metal,Metal options,Ti/Al/Ti or Ti/Al,Cr,Mo or Mo/Al,Back etch of n+ a-Si from channel area,C,C,a-Si TFT array process step 4,Deposition and patterning of,passivation,SiN,by PECVD,Function:,Passivate,TFT,C,C,a-Si TFT array process step 5,Deposition and patterning of ITO,Function:,Pixel electrode,Top electrode of storage capacitor,C,C,ITO pixel electrode,Cross,-,section C,-,C,Select line,Data line,Storage capacitor,C,C,ITO pixel electrode,Cross,-,section C,-,C,Select line,Data line,Storage capacitor,a-Si TFT,Cell,制程,缩短制程时间,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,CF & TFT,淡黃色,8001200,PI,涂布,配 向 絨 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,工程,Module,工程,信号基板,驱动,IC,Panel,BLU,LCD Module,连接电路,保护板,検 査,装配,绑定,LCD Panel,液晶滴下,真空贴合,切割,CF,TFT,基板,TFT,工程,成膜,膜,Glass,基板,PR,塗布,曝光,Mask,現像,刻蚀,剥離,TFT,基板,重复,Glass,基板,TFT-LCD,不良分析,LCD,显示器评价项目,:,分辨率,亮度,(Cd/m,2,),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,T,on,，,关闭时间,T,off,，,上升时间,T,r,和下降时间,T,d,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（,V,ertical,A,lignment,）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,off,on,广视角技术,Thank you!,