1. Cấu trúc của màn hình tinh thể lỏng
Nói chung, một màn hình TFT-LCD bao gồm một bộ phận chất nền phía trên, một bộ phận chất nền thấp hơn, một tinh thể lỏng, một đơn vị mạch điều khiển, một mô-đun đèn nền và các phụ kiện khác. Lắp ráp chất nền thấp hơn chủ yếu bao gồm một chất nền thủy tinh thấp hơn và một mảng TFT, và lắp ráp trên bề mặt bao gồm các lớp trên. Bề mặt thủy tinh, tấm phân cực và cấu trúc màng bao phủ bề mặt thủy tinh phía trên được làm đầy với tinh thể lỏng trong khoảng cách hình thành bởi các chất nền trên và dưới. Hình 1.1 cho thấy cấu trúc điển hình của một màn hình TFT-LCD màu. Hình 1.2 cho thấy cấu trúc của mô-đun đèn nền và thiết bị mạch điều khiển.
Bề mặt bên trong của bề mặt thủy tinh thấp hơn được phủ một loạt các tấm thủy tinh dẫn điện tương ứng với các điểm ảnh của màn hình, các thiết bị chuyển mạch bán dẫn TFT và các đường dọc và ngang kết nối các thiết bị chuyển mạch bán dẫn. Đây là tất cả được chế tạo bởi vi điện tử như quang khắc và khắc. Cấu trúc mặt cắt ngang của thiết bị bán dẫn TFT trong đó mỗi điểm ảnh được hình thành được thể hiện trong hình. 1.3.
Trên bề mặt bên trong của bề mặt thủy tinh trên, một tấm thủy tinh dẫn điện trong suốt được áp dụng, thường được làm bằng vật liệu Indium Tin Oxide (ITO), đóng vai trò như một điện cực phổ biến và tạo thành nhiều tấm vi dẫn điện trên đế dưới. Dòng điện trường. Như trong Hình 1.4. Nếu màn hình LCD có màu, ba màu cơ bản (đỏ, lục, lam) và các chấm đen được lấp đầy giữa tấm dẫn điện thông thường và đế thủy tinh, trong đó các chấm đen ngăn ánh sáng rò rỉ từ khoảng cách giữa các điểm ảnh. , Nó được làm bằng vật liệu mờ đục, bởi vì nó được phân phối trong một ma trận, nó được gọi là ma trận đen.
2 quá trình sản xuất LCD
Quy trình sản xuất màu TFT-LCD bao gồm bốn quy trình phụ: một quy trình TFT, quy trình lọc màu, quy trình ô và quy trình mô-đun. ] [2]. Quy trình xử lý màu TFT-LCD
Quá trình 2.1TFT
Vai trò của quá trình xử lý TFT là tạo thành các màn hình TFT và các mảng điện cực trên bề mặt thủy tinh thấp hơn. Đối với các cấu trúc lớp và điện cực được thể hiện trong hình 1.3, quy trình năm mặt nạ thường được sử dụng. Tức là, năm mặt nạ được sử dụng để hoàn thành việc xử lý cấu trúc phân lớp như trong Hình 1.3 bằng năm quy trình truyền mẫu giống nhau [2]. Kết quả xử lý quá trình chuyển mẫu đường.
(a) Quy trình chuyển mẫu số 1 (b) Quy trình chuyển mẫu số 2 (c) Quy trình chuyển mẫu số 3
(d) Quy trình chuyển giao mẫu số 4 (e) Quy trình chuyển mẫu số 5
Xử lý kết quả của từng quá trình chuyển mẫu
Quá trình chuyển giao sản phẩm mẫu bao gồm lắng đọng, quang khắc, khắc, làm sạch và kiểm tra. Dòng chảy cụ thể như sau [1]:
Bắt đầu với kiểm tra chất nền thủy tinh, lắng đọng màng, làm sạch, và photoresist lớp phủ.
Phơi nhiễm - phát triển - khắc - loại bỏ photoresist - kiểm tra
Các phương pháp khắc bao gồm khắc khô và khắc ẩm ướt. Nguyên tắc xử lý của các quy trình trên tương tự như các quy trình tương ứng được sử dụng trong quy trình sản xuất mạch tích hợp. Tuy nhiên, do diện tích bề mặt kính lớn trong màn hình tinh thể lỏng, các thông số quá trình và các thông số thiết bị được sử dụng trong công nghệ xử lý TFT được mô tả. Có những đặc điểm.
2.2 công nghệ xử lý tấm lọc
(a) Chất nền thủy tinh (b) Xử lý chặn ánh sáng (c) Xử lý lọc
(d) Xử lý lọc (e) Xử lý lọc (f) lắng đọng ITO
Hình 2.3 Hình thành lắp ráp bộ lọc
Chức năng của quá trình gia công tấm lọc là xử lý cấu trúc màng mỏng như trong hình 1.4 trên đế. Dòng chảy như sau:
Sự bắt đầu của việc xử lý blocker ?? ?? xử lý bộ lọc ?? bảo vệ và làm sạch của việc phát hiện ITO lắng đọng?
Quy trình hoặc quy trình chính được mô tả ở trên cho thấy hiệu ứng xử lý.
Một loạt các chấm đen làm bằng vật liệu mờ đục và phân bố trong một hình dạng ma trận được bố trí trên bề mặt lọc, và chúng được xử lý bằng một quá trình chuyển mẫu tương ứng (còn gọi là quá trình chặn ánh sáng) và được sắp xếp trên bộ lọc. Ở đầu quá trình photofabrication, quá trình chuyển mẫu liên tục bao gồm các bước sau: lắng đọng, làm sạch, lớp phủ photoresist, tiếp xúc, phát triển, khắc axit ướt và loại bỏ photoresist, các nguyên tắc cơ bản của từng quá trình.
(a) lắng đọng phún xạ (b) Làm sạch (c) Lớp phủ photoresist (d) Phơi sáng
(e) Phát triển (f) Khắc axit ướt (g) Loại bỏ photoresist
Quy trình chuyển giao mẫu chặn ánh sáng
Sau khi bộ chặn ánh sáng kết thúc, nó đi vào giai đoạn xử lý bộ lọc. Ba loại bộ lọc (đỏ, xanh lá cây và xanh dương) được xử lý tương ứng thông qua ba quy trình truyền mẫu, vì ba loại bộ lọc này được tạo trực tiếp bằng các màu khác nhau. Được thực hiện, quy trình chuyển mẫu là khác với quy trình chuyển giao mẫu nói trên, nó không bao gồm quá trình khắc và loại bỏ photoresist. Quá trình cụ thể là: màu sắc chống lại lớp phủ, tiếp xúc, phát triển và kiểm tra, và nguyên tắc của từng quá trình.
Sau khi bộ lọc ánh sáng được xử lý, sau quá trình làm sạch và phát hiện, quá trình lắng đọng ITO được thực hiện. Cuối cùng, một lớp oxit thiếc indium thiếc dẫn điện (ITO) được phủ trên lớp lọc để tạo thành một điện cực chung của tấm lọc. .
(a) Lớp phủ chống màu (b) Phơi sáng (c) Kiểm tra phát triển (d)
Quy trình chuyển mẫu của bộ lọc màu
3 quá trình sản xuất điển hình của màn hình tinh thể lỏng
Quá trình sản xuất màn hình tinh thể lỏng về cơ bản tương tự như của mạch tích hợp. Sự khác biệt là cấu trúc lớp TFT trong màn hình tinh thể lỏng được chế tạo trên bề mặt thủy tinh thay vì wafer silicon. Ngoài ra, phạm vi nhiệt độ theo yêu cầu của công nghệ xử lý TFT là 300 ~. 500oC, trong khi quá trình chế tạo mạch tích hợp yêu cầu nhiệt độ 1000 oC.
3.1 quá trình lắng đọng
Có chủ yếu là hai loại phương pháp lắng đọng được sử dụng trong các quá trình sản xuất màn hình tinh thể lỏng: một là lắng đọng hơi hóa học tăng cường ion, và một là lắng đọng phún xạ. Nguyên tắc cơ bản của lắng đọng hơi hóa học tăng cường ion là chất nền thủy tinh được đặt trong buồng chân không và đun nóng đến nhiệt độ nhất định, sau đó khí hỗn hợp được giới thiệu và điện áp RF được áp dụng cho điện cực buồng và hỗn hợp khí được chuyển thành trạng thái ion. Vì vậy, một bộ phim rắn hoặc lớp phủ của một kim loại hoặc hợp chất được hình thành trên chất nền. Nguyên lý chất nền của phương pháp lắng đọng là ở buồng chân không, mục tiêu bị bắn phá với các hạt năng lượng tích điện, và nguyên tử có đủ năng lượng để phóng vào pha khí, và sau đó một phim có cùng chất liệu với mục tiêu là lắng đọng trên bề mặt phôi. Nói chung, các hạt năng lượng là các ion helium và các ion argon để không làm thay đổi các đặc tính hóa học của mục tiêu. Phương pháp lắng đọng phún xạ bao gồm phương pháp phún xạ DC, phương pháp phún xạ tần số vô tuyến, và các loại tương tự.
3.2 Phép in
Một quá trình quang khắc là một quá trình chuyển giao một mô hình trên một mặt nạ cho một chất nền thủy tinh. Vì chất lượng của mặt kẻ ô trên màn hình LCD phụ thuộc vào quá trình in thạch bản, nó là một trong những quy trình quan trọng nhất trong quy trình LCD. Quá trình in thạch bản rất nhạy cảm với các hạt bụi trong môi trường, vì vậy nó phải được thực hiện trong một căn phòng rất sạch sẽ.
3.3 quá trình khắc
Quá trình khắc được chia thành một quá trình khắc ẩm ướt và một quá trình khắc khô. Quá trình khắc ẩm ướt loại bỏ hóa học vật liệu trên bề mặt của chất nền bằng cách sử dụng thuốc thử hóa học lỏng. Ưu điểm của chúng là thời gian ngắn, chi phí thấp và hoạt động đơn giản. Quá trình khắc khô là một quá trình trong đó một dòng phim mỏng được khắc bởi một plasma. Theo cơ chế phản ứng, khắc plasma, khắc ion phản ứng, khắc axit phản ứng tăng cường từ tính, và khắc plasma mật độ cao có thể được chia thành các loại. Mẫu có thể được chia thành hình trụ phẳng song song. Ưu điểm của quá trình khắc khô là ăn mòn bên thấp, độ chính xác kiểm soát cao và tính đồng nhất tốt của khắc trên một diện tích lớn. Công nghệ ICP cũng có thể khắc gương với độ thẳng đứng và kết thúc rất tốt. Do đó, khắc khô được sử dụng để tạo micromet. Deep submicron, xử lý hình học tỷ lệ nano, có những lợi thế rõ ràng.
4 Xu hướng phát triển của quá trình sản xuất màn hình tinh thể lỏng
4.1 Xu hướng phát triển TFT-LCD
Do kích thước của bề mặt kính xác định kích thước tối đa của LCD có thể được xử lý trong dây chuyền sản xuất và khó xử lý, ngành LCD phân chia dây chuyền sản xuất theo kích thước tối đa của đế thủy tinh mà dây chuyền sản xuất có thể xử lý . Ví dụ, mức cao nhất của dòng thế hệ thứ 5. Kích thước của bảng nối đa năng là 1200X1300mm. Nó có thể cắt giảm đến 6 chất nền cho màn hình LCD rộng 27-inch. Kích thước của backplane thế hệ thứ 6 là 1500X1800mm. Cắt 32-inch chất nền có thể cắt 8 miếng và 37 inch có thể cắt 6 miếng. Kích thước của dây chuyền thế hệ thứ 7 là 1800X2100mm. Cắt 42 inch bề mặt có thể cắt 8 miếng, 46 inch có thể cắt 6 miếng. Hình 4.1 cho thấy định nghĩa kích thước của chất nền thủy tinh cho thế hệ 1 đến 7. Hiện nay, phạm vi toàn cầu đã bước vào giai đoạn sản xuất các sản phẩm thế hệ thứ 6 và thứ 7, và dự kiến trong hai năm tới, sự gia tăng năng lực sản xuất trước thế hệ thứ 5 và thứ 5 sẽ giảm dần, trong khi đó thứ 6 và thế hệ thứ 7 Năng lực sản xuất của thế hệ thứ 7 sẽ thúc đẩy tăng trưởng trong hai năm qua. Hiện nay, các nhà sản xuất thiết bị chính cũng đã giới thiệu các thiết bị có thể được sử dụng với các dây chuyền sản xuất thế hệ thứ 6 hoặc cao hơn, chẳng hạn như các bộ điều chỉnh màn hình phẳng kiểu bước của Nikon cho các ứng dụng thế hệ thứ 6, 7 và 8. FX -63S, FX-71S và FX-81S.
