TFTLCD的基本原理及制造工艺.doc
- 格式:doc
- 大小:797.02 KB
- 文档页数:20
TFT-LCD原理与设计
TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是一种广泛使用于平板
电视、电脑显示器、手机等设备中的液晶显示技术。
其工作原理是利用薄膜晶体管和液晶分子的特性实现图像显示。
TFT-LCD的结构由多个层次组成,包括色彩滤光片、透明电极、薄膜晶体管和液晶层等。
色彩滤光片用于调节液晶层的颜色显示,透明电极用于施加电场,而薄膜晶体管则负责控制电流的流动。
这些层次协同工作,使得液晶分子在电场作用下产生偏转,并改变光的透过率,从而形成显示图像。
TFT-LCD的工作原理基于液晶的光电效应。
液晶分子具有两
种状态:向列方向对齐的“ON”态和与列方向垂直的“OFF”态。
当施加电场时,液晶分子会发生扭曲,产生向与列方向垂直的“ON”态。
通过调节电场的强弱和方向,可以控制液晶分子的
偏转程度,进而控制透过液晶层的光的亮度和颜色。
TFT-LCD还需要使用后端的驱动电路来控制薄膜晶体管的导
通和断开,以及控制液晶分子的偏转。
这些驱动电路通常由晶体管和电容器组成,能够实现高速刷新和精确的图像显示。
在TFT-LCD的设计中,需要考虑多个因素,包括像素密度、
色彩还原、亮度和对比度等。
为了提高图像质量,设计者需要选择合适的材料、优化电流和电场的控制参数,并采用高精度的光学和电子元件。
总之,TFT-LCD利用薄膜晶体管和液晶分子的特性,通过控
制电场来实现图像显示。
其设计需要考虑多个因素,以实现高质量的图像效果。
tft lcd生产工艺
TFT LCD是薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)的简称,它是一种集成了薄膜晶体管
和液晶显示技术的显示器。
TFT LCD的生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 制作基板:首先,需要制作好用于液晶的玻璃基板。
基板通常具有特殊的透明导电层,用于驱动液晶分子以改变光的透过性。
这些透明导电层通常使用氧化锡或氧化铟问题。
2. 制作薄膜晶体管(TFT):接下来,需要在基板上制作薄膜
晶体管。
薄膜晶体管是控制液晶分子排列和光透过性的关键部件。
制作薄膜晶体管的主要步骤包括:沉积半导体材料、光刻制作电极图案、用相应的材料制作栅极和源极,最后形成晶体管结构。
3. 制作液晶层:制作好薄膜晶体管后,需要在基板之间注入液晶物质。
液晶物质通常是有机化合物或聚合物,具有分子排列敏感性。
在制作过程中,需要在基板之间创造一个密封的空间,并将液晶物质注入其中。
4. 封装:封装是将制作好的TFT LCD组装在一起以形成最终
的显示器模块的过程。
封装过程包括将液晶层和背光源层(通常是LED背光源)粘合在一起,然后使用导电胶水将TFT LCD连接到电路板。
5. 功能测试和质量控制:最后,需要对TFT LCD进行功能测试和质量控制,确保其正常工作和高质量。
测试和控制包括像素测试、电路测试、显示效果测试等等。
总结起来,TFT LCD的生产工艺包括制作基板、制作薄膜晶体管、制作液晶层、封装以及功能测试和质量控制。
每一个步骤都需要精确的工艺和设备,以确保生产出高质量的TFT LCD显示器。
tft lcd生产工艺流程TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是一种高质量的平面显示技术,广泛应用于计算机、电视、手机和平板电脑等电子产品中。
下面是一个简要的TFT-LCD生产工艺流程的概述,包括薄膜涂布、模制、曝光、切割、组装和测试等步骤。
首先,薄膜涂布是整个生产工艺的第一步。
在这个步骤中,生产商会使用具有特殊化学成分的溶液,将液晶的薄膜涂布在玻璃基板上。
这个溶液通常包含液晶分子、聚合物和其他添加剂。
薄膜涂布对于最终产品的质量和性能非常重要。
接下来是模制步骤,也称为亨德尔过程。
在这个步骤中,玻璃基板上的薄膜被切割成所需的尺寸和形状。
这些切割好的基板将成为液晶显示器的各个部分。
然后是曝光步骤。
在这个步骤中,通过将特定的光线照射在液晶层上,将所需的图案和图像“曝光”在液晶中,形成所需的像素。
这个步骤非常关键,因为它决定了TFT-LCD显示器的分辨率和图像质量。
接下来是切割步骤。
在这个步骤中,将刚刚曝光完毕的玻璃基板切割成所需的尺寸,并将其分成多个独立的显示器单元。
这样可以保证每个单元都能够独立地显示图像和信息。
然后是组装步骤。
在这个步骤中,经过切割的显示器模块将被组装成完整的显示器。
这包括将各个部件(如液晶层、背光模块和电路板)连接在一起,并且进行胶合和固定。
组装过程通常需要非常精确的工艺和设备,以确保显示器的性能和品质。
最后是测试步骤。
在这个步骤中,已经组装完成的显示器将经过一系列的测试,以确保其质量和性能达到要求。
测试项目可能包括像素点亮、亮度调整、对比度检测、颜色准确性等等。
只有通过各项测试的显示器才会被认为是合格的,可以被投放到市场上销售。
综上所述,TFT-LCD的生产工艺流程包括薄膜涂布、模制、曝光、切割、组装和测试等步骤。
这些步骤的每个环节都非常重要,对于最终产品的质量和性能起到了决定性的作用。
随着技术的不断进步,TFT-LCD的生产工艺也在不断演进和改进,以满足市场对高质量和高分辨率显示器的需求。
tft-lcd原理与技术TFT-LCD原理与技术TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是一种常见的显示技术,广泛应用于各种电子产品中,如手机、平板电脑、电视等。
本文将介绍TFT-LCD的原理与技术,帮助读者理解这一显示技术的工作原理和特点。
TFT-LCD是由薄膜晶体管和液晶层组成的。
薄膜晶体管是一种电子器件,可以控制液晶层中的液晶分子的排列状态,从而实现像素点的亮与暗的切换。
液晶层由液晶分子组成,这些分子可以通过电场的作用改变其排列方式,从而改变光的透过性。
TFT-LCD的工作原理是基于液晶分子的光学特性。
当电场施加在液晶层上时,液晶分子会发生排列变化,使得光通过液晶层时发生偏振。
通过调整电场的强度和方向,可以控制液晶分子的排列,从而控制光的透过性。
这样,当电场作用在某个像素点上时,该像素点就会变亮或变暗。
TFT-LCD技术在制造过程中需要采用多种材料和工艺。
首先,需要使用透明导电材料制作出薄膜晶体管。
常用的材料有氧化铟锡(ITO)等。
然后,通过光刻工艺和化学蚀刻等步骤,将这些材料制作成薄膜晶体管的结构。
接下来,液晶层的制作是关键步骤之一。
液晶层由两片玻璃基板组成,中间夹着液晶材料。
在液晶材料中,还需要加入对齐剂等物质,以控制液晶分子的排列方向。
最后,通过封装工艺,将薄膜晶体管和液晶层组装在一起,形成最终的显示器件。
TFT-LCD的优点之一是可以实现高分辨率和高色彩饱和度。
由于每个像素点都有独立的薄膜晶体管控制,因此可以实现更高的像素密度和更细腻的图像显示。
此外,TFT-LCD还具有响应速度快、视角广、功耗低等优点,使其成为了电子产品中最主流的显示技术之一。
然而,TFT-LCD也存在一些局限性。
例如,TFT-LCD在观看角度较大时会出现颜色变化和对比度下降的问题,这被称为视角效应。
此外,TFT-LCD在显示快速运动的图像时,可能会出现残影现象,影响图像的清晰度。
为了解决这些问题,一些改进技术也被应用于TFT-LCD中,如IPS(In-Plane Switching)和VA(Vertical Alignment)等。
顶岗实习报告题目: TFT-LCD的基本原理及其制造工院(系):专业:班级:学号:姓名:指导教师:目录企介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1 第 1 章示的展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..2 第 2 章 TFT-LCD的构造与原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ....2.1 液晶材料及其性能特点 ................................2.2Panel 板的构及其工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...2.2.1 扭曲向列( TN)液晶示器 ................2.2.2 薄膜晶体管( TFT)液晶示器 (5)2.3 背光源( Backlight )的构及其原理 (6)2.3.1 背光源的分及灯管( Lamp)的构造 (6)2.3.2 背光源的构造 (7)第 3 章 TFT-LCD的制造工序 . (9)3.1 薄膜晶体管 (TFT) 制造工序 (9)3.1.1 膜工序 (9)3.1.2 清洗工序 (10)3.1.3Photo 工序 (10)3.1.4 刻工序 (10)3.1.5 脱膜工序113.1.6 检测工序113.2 成盒 / 制屏的工序 (11)3.3 模块的工艺流程 (12)3.3.1 偏光板贴合133.3.2TAB 贴合142.3.3PCB 贴合153.3.4B/L组装163.3.5 老化测试163.3.6 包装16体会与收获 (17)致谢 . (19)顶岗实习企业简介鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司即京东方科技集团股份有限公司(BOE)B6 公司。
京东方科技集团股份有限公司(BOE)?创立于 1993 年 4 月,是全球领先的半导体显示技术、产品与服务提供商,产品广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视、车载、数字信息显示等各类显示领域,出货量及市占率均位列全球业内前五。
BOE坚持“全球首发、技术领先、价值共创”创新理念。
2014 年新增专利申请量达 5116 项,年新增专利申请量全球业内前列,累计可使用专利超过 26000 项。
截至 2014 年 9 月 30 日,京东方注册资本 352.90 亿元,归属于上市公司股东的净资产 755 亿元,总资产 1,294 亿元。
?在北京、四川成都、安徽合肥、内蒙古鄂尔多斯、重庆、河北固安、江苏苏州、福建厦门等地拥有多个制造基地,营销和服务体系覆盖欧、美、亚等全球主要地区。
BOE致力于提供高品质、个性化的显示产品、服务和解决方案,以创新合作和领先科技为人们的日常生活以及医疗行业、金融行业、公共交通行业等领域带来积极改变。
B6 为中小型显示器生长线,产品主要应用于手机的显示部件。
在职实习岗位为制造部 ArrayTestAOI 操作员,主要负责对所生产品的产品进行良否判级及为下一道维修工序提供数据,使其对所存在的不良进行维修,从而提高产品良率。
现已完全掌握所在岗位的知识,并且能够熟练操作各类设备独立完成各项生产任务第 1章显示产业的发展自人类社会进入信息时代以来,信息显示技术在人们社会活动和日常生活中的作用日益剧增。
信息处理、接受及发送等操作均借助于信息系统终端设备与人之间的界面——显示来完成 , 因而显示技术的发展越来越受到人们的重视。
近几年显示技术发展迅速,显示产业已成为光电子产业的龙头产业,在信息产业中仅次于微电子产业,成为举足轻重的产业。
在美国 Dis-playSearch 公司世界平板显示 ( 简称 FPD)市场评估中。
2001 年 FPD产值为 300 亿美 2001 年 FPD产值为 300 亿美元,到 2005 年将达到 700 亿美元。
这表明平板显示的年增长率为 20%以上,CRT年增长率为7%,到 2004 年平板显示产值将超过 CRT产值。
液晶显示占 FPD的80%-90%市场,尤其 TFT-LCD成为主导技术。
700600产500值/400亿美300元2001002001 2002 2003 20042005时间/年图 1 平板显示世其PDP它OELSTNTFT2001年 FPD300亿 $ LCD占 80%~ 90% 2005年 FPD700亿LCD占 70%~ 90% OEL30亿$4.2%TFT-LCD技术是微电子技术和 LCD技术巧妙结合的高新技术。
人们利用微电子精细加工技术和 Si 材料处理技术,来开发大面积玻璃板上生长Si 材料和 TFT平面阵列的工艺技术。
再与日益成熟的 LCD制作技术相结合,以求不断提高产品品质,增强自动化大规模生产能力,提高合格率,降低成本,使其性能/ 价格比向 CRT 逼近。
日本西村和北原两位液晶专家归纳了TFT-LCD十几年来在玻璃基板尺寸、屏尺寸、分辨率及灰度级等方面的发展速度,得出结果是TFT-LCD增长速度为 3 年增长 4倍,称为西村 - 北原规则。
西村 - 北原规则和微电子领域摩尔规则一样,都是预测技术和产业发展速度的。
这些预测表明TFT-LCD发展速度与集成电路发展速度相同。
近几年 TFT-LCD、PDP以及 LED都将有很大的发展。
第2 章 TFT-LCD的构造与原理成品 TFT-LCD主要部件是 LCM,LCM是由 panel 板和背光源 (backlight)组成。
Panel 板是整个液晶显示器的核心部分,它的制造工艺也是最复杂的。
人们通常所说的亮点也就是在 panel 板的制造过程中发生的。
背光源的好坏能直接影响显示效果,它通常也是影响液晶显示器的寿命的关键所在。
2.1 液晶材料及其性能特点液晶是物质存在的一种特殊形态,它既不同于具有固定形状而在光学性质上具有各向异性的固态晶体(具有双折射等光学性能),又不同于没有固定形状在光学性质上具有各向同性的液体,而是一种在光学性质上具有各向异性(具有双折射等光学特性)的粘稠液体。
* Soli * LiquidCrystal * Liquid 液晶 d固体液体图 1-1 固体、液体、液晶的分子人们认识到存在液晶这类特殊性能的物质已经有一百多年了,人们在研究中发现一些固态晶体在加热到一定温度后能转变成液晶,并把这类液晶称为致热性液晶,在显示技术和光电技术中应用的就是这类液晶。
人们在研究中还发现在动植物体中某些固态物质溶解后具有液晶的特性,这些物质往往在生物体的新陈代谢或生命过程中起到重要作用,并把这类液晶称为溶质性液晶。
从分子结构上可把液晶分为向列型、层列型和胆甾型三大类。
在层列液晶中,棒状分子排列成层状结构,构成分子相互平行排列,与层面近似垂直。
这种分子层间的结合较弱,层与层间易于相互滑动,因此,层列液晶显示出二维液体的性质。
但与通常的液体相比,其粘度要高得多。
在向列液晶中,棒状分子都以相同的方式平行排列,每个分子在长轴方向可以比较自由的移动,不存在层状结构,因此,富于流动性,粘度较小。
胆甾相液晶与层列液晶同样形成层状结构,分子长轴在层面内与向列液晶相似呈平行排列。
但是相邻层面间分子长轴的取向方位多少有些差别,整个液晶形成螺旋结构。
胆甾相液晶的各种光学性质,例如旋光性、选择性光散射、圆偏光二色性等都是基于这种螺旋结构。
虽然人们早已发现液晶这种物体的存在,但在发现它之后的很长一段时间里对它的研究仍停留在实验室阶段。
,而且未找到实际应用。
但从二十世纪三十年代开始经过科学家们坚持不断的探索,对液晶材料的研制、有关理论的研究以及应用都取得了许多重要的成果。
平面显示上的应用就是其中重要的成果之一。
平面显示上应用的液晶材料需要具有较高的双折射率、有较高的介电各向异性、较低的液态黏度等性能。
从目前投入实用的液晶材料的化学结构看,主要有胆甾醇酯类、联苯芳烃类、二苯乙炔类、多炔类等。
2.2Panel板的结构及其工作原理扭曲向列( TN是英文 TwistedNematic 的字头缩写)液晶是带有90o扭曲的向列液晶。
扭曲向列液晶显示器是在上世纪七十年代出现的,它除了具备液晶显示所需的基本特点外,还具有对比度高、制作技术简单、成本低等特点。
目前在便携式计算器、钟表、仪器仪表中大量使用的多是这种类型的液晶显示器。
目前国内液晶显示器厂家生产的也多是这类产品。
入射偏振片出射偏振片液晶WhiteITO 玻璃* blackTypicalT-VChar.图 1-2 扭曲向列( TN)液晶扭曲向列( TN)液晶显示器是由两块 ITO玻璃板之间夹着扭曲向列( TN)液晶材料形成的,液晶的厚度一般为 5μm,其具体厚度与液晶材料的双折射率有关,在上下 ITO玻璃基板上面涂一层取向层,利用液晶分子与取向层表面的相互作用力,利用液晶分子与表面摩擦定向方向平行排列并带有 2— 3o的倾斜角如图 1-3 所示。
上下基片摩擦定向方向成 90o,使液晶分子扭曲成 90o,同时液晶中掺入少量手性剂材料,起到决定液晶分子扭曲方向的作用。
在上下玻璃基片的外侧贴有偏振片,偏振片的光轴与玻璃基片的摩擦方向一致,从而在液晶显示屏上得到常白的显示。
当入射光偏振面随液晶分子转动 90o,使偏振光通过偏振片,即得到亮态。
当施加电压时正性液晶分子随电场方向排列,线偏振光偏振面不变,偏振光不能通过出射光一侧的偏振片得到暗态,所以液晶显示器就是一个电控制的光阀。
但由于扭曲向列( TN)液晶显示器目前在参数最佳化的条件下,它实际上最大的扫描行数只能达到 32,信息容量很小,而且由于它只能做成黑白、单色、低对比度( 20:1)的液晶显示器,视角只有 30o,比较狭窄,面板尺寸最大只有三寸,所以在很大程度上限制了他的应用范围。
目前只能用在电子表、计算器、简单的掌上游戏机上。
没有倾斜角的话 , 液晶对电压随机移动的可能性高 , 因此向一个方向以任意的角度立起来 .1. 倾斜度是比0°高一些的施加电压LC分子的站立方向是随机2.倾斜度是 0°的情况2-3 °施加电压 LC 分子向同一方向站立图 1-3LC分子转动方向比较的2.2.2薄膜晶体管(TFT)液晶显示器薄膜晶体管( TFT)液晶显示器是在扭曲向列(TN)液晶显示器中引入薄膜晶体管开关而形成的有源矩阵显示,从而克服无源矩阵显示中交叉干扰、信息量少、写入速度慢等缺点,大大改善了显示品质,使它可应用到计算机高分辨率全色显示等领域。
目前采用的薄膜晶体管(TFT)是建立在非晶硅薄膜晶体管(α-SiTFTAM-LCD)结构基础上的。
图1-4TFT-LCDPanel 板在下层玻璃基板上建有 TFT阵列,每个像素的 ITO电极与 TFT漏电极联结,栅极与扫描总线连结,原源电源与信号总线连结。
施加扫描信号电压时,原源电极导通使信号电压施加到存储电容器上并充电,在帧频内存储电容器的信号电压施加到液晶像素上,使之处于选通态。