1. De structuur van het liquid crystal display
Over het algemeen bestaat een TFT-LCD uit een bovenste substraat-samenstel, een onderste substraat-samenstel, een vloeibaar kristal, een stuurcircuiteenheid, een achtergrondverlichtingsmodule en andere accessoires. Het onderste substraatsamenstel omvat in hoofdzaak een onderste glassubstraat en een TFT-reeks, en het bovenste substraatsamenstel omvat bovenste lagen. Het glassubstraat, de polariserende plaat en de filmstructuur die het bovenste glazen substraat bedekt, worden gevuld met het vloeibare kristal in de spleet gevormd door de bovenste en onderste substraten. Figuur 1.1 toont de typische structuur van een kleuren-TFT-LCD. Figuur 1.2 toont de structuur van de backlight-module en de stuurcircuiteenheid.
Het binnenoppervlak van het onderste glassubstraat is bedekt met een reeks microgolven met geleidend glas overeenkomend met pixelpunten van het beeldscherm, TFT-halfgeleiderschakelinrichtingen en verticale en horizontale lijnen die de halfgeleiderschakelinrichtingen verbinden. Deze worden allemaal vervaardigd door micro-elektronica zoals fotolithografie en etsen. De dwarsdoorsnedestructuur van de TFT-halfgeleiderinrichting waarin elke pixel is gevormd, wordt getoond in FIG. 1.3.
Op het binnenoppervlak van het bovenste glassubstraat wordt een transparante geleidende glasplaat aangebracht, in het algemeen gemaakt van Indium Tin Oxide (ITO) materiaal, dat dient als een gemeenschappelijke elektrode en een veelvoud van geleidende microplaten op het onderste substraat vormt. Series elektrisch veld. Zoals weergegeven in figuur 1.4. Als het LCD-scherm van kleur is, worden drie primaire kleuren (rood, groen, blauw) filtereenheden en zwarte stippen gevuld tussen de gemeenschappelijke geleidende plaat en het glassubstraat, waarbij de zwarte stippen voorkomen dat het licht lekt uit de opening tussen de pixels. , Het is gemaakt van ondoorzichtige materialen, omdat het wordt gedistribueerd in een matrix, het wordt de zwarte matrix genoemd.
2 LCD-fabricageproces
Het productieproces van de kleuren TFT-LCD omvat vier subprocessen: een TFT-proces, een kleurenfilterproces, een celproces en een moduleproces. ] [2]. Kleur TFT-LCD-verwerkingsproces
2.1TFT-proces
De rol van het TFT-verwerkingsproces is om TFT's en elektrode-arrays te vormen op het onderste glazen substraat. Voor de TFT- en elektrodelaagstructuren getoond in Fig. 1.3, wordt in het algemeen een vijfmaskerproces gebruikt. Dat wil zeggen, vijf maskers worden gebruikt om de verwerking van een gelaagde structuur zoals getoond in figuur 1.3 te voltooien door vijf identieke patroonoverdrachtsprocessen [2]. De resultaten van de verwerking van het overdrachtsproces van het wegpatroon.
(a) Nr. 1 patroonoverdrachtsproces (b) Nr. 2 patroonoverdrachtproces (c) Nr. 3 patroonoverdrachtsproces
(d) Nr. 4 patroonoverdrachtproces (e) Nr. 5 patroonoverdrachtproces
Procesresultaten van elk patroonoverdrachtsproces
Het patroonoverdrachtsproductproces bestaat uit depositie, fotolithografie, etsen, reinigen en inspecteren. De specifieke stroom is als volgt [1]:
Begonnen met inspectie van het glassubstraat, filmafzetting, reiniging en coating fotoresist.
Belichting - ontwikkeling - etsen - verwijdering van fotoresist - inspectie
De etsmethoden omvatten droog etsen en nat etsen. De verwerkingsprincipes van de bovenstaande processen zijn vergelijkbaar met die van de overeenkomstige processen die worden gebruikt in het fabricageproces van geïntegreerde schakelingen. Vanwege het grote oppervlak van het glassubstraat in het LCD-scherm worden de procesparameters en apparatuurparameters die in de TFT-verwerkingstechnologie worden gebruikt, echter beschreven. Er zijn bijzonderheden.
2.2 filterplaatverwerkingstechnologie
(a) Glassubstraat (b) Light blocker-verwerking (c) Filterverwerking
(d) Filterverwerking (e) Filterverwerking (f) ITO-depositie
Afbeelding 2.3 Vorming van filtersamenstelling
De functie van het filterplaatverwerkingsproces is om de dunne filmstructuur getoond in Fig. 1.4 op het substraat te verwerken. De stroom is als volgt:
Het begin van de blocker-verwerking? ?? filterverwerking ?? bescherming en reiniging van de detectie van ITO-depositie?
Het hoofdproces of proces dat hierboven wordt beschreven, toont het verwerkingseffect.
Een reeks zwarte stippen gemaakt van ondoorzichtig materiaal en verdeeld in een matrixvorm zijn gerangschikt op het filtersubstraat en ze worden verwerkt door een overeenkomstig patroonoverdrachtsproces (ook een lichtblockerproces genoemd) en gerangschikt op het filter. Aan het begin van het fotofabricageproces omvat het patroonoverdrachtsproces achtereenvolgens de volgende stappen: sputterafzetting, reiniging, fotoresistcoating, belichting, ontwikkeling, nat etsen en verwijdering van fotoresist, de basisprincipes van elk proces.
(a) Sputterafzetting (b) Reinigen (c) Fotoresistcoating (d) Blootstelling
(e) Ontwikkeling van (f) Natetsen (g) Verwijderen van fotoresist
Licht-blocker patroonoverdrachtsproces
Nadat de lichtblocker is voltooid, komt deze in de filterverwerkingsfase. De drie typen filters (rood, groen en blauw) worden respectievelijk verwerkt via drie patroonoverdrachtsprocessen, omdat de drie typen filters rechtstreeks zijn gemaakt van verschillende kleurweerstanden. Opgemaakt, is het patroonoverdrachtsproces anders dan het hiervoor genoemde patroonoverdrachtsproces, het omvat niet het proces van etsen en verwijderen van fotoresist. Het specifieke proces is: kleurbestendige coating, belichting, ontwikkeling en inspectie, en het principe van elk proces.
Nadat de lichtblocker is verwerkt, wordt na het reinigings- en detectieproces het ITO-depositieproces uitgevoerd. Tenslotte wordt een laag geleidend glas indiumtinoxide (ITO) op de filterlaag aangebracht om een gemeenschappelijke elektrode van de filterplaat te vormen. .
(a) Kleurafdeklaag (b) Blootstelling (c) Ontwikkeling (d) inspectie
Kleurfilterpatroonoverdrachtsproces
3 typisch productieproces van liquid crystal display
Het productieproces van het liquid crystal display is in principe vergelijkbaar met dat van de geïntegreerde schakeling. Het verschil is dat de structuur van de TFT-laag in de weergave met vloeibare kristallen op het glassubstraat wordt gefabriceerd in plaats van op de siliciumwafer. Bovendien is het temperatuurbereik dat wordt vereist door de TFT-verwerkingstechnologie 300 ~. 500oC, terwijl het fabricageproces van geïntegreerde schakelingen een temperatuurbereik van 1000 oC vereist.
3.1 depositieproces
Er zijn hoofdzakelijk twee soorten depositiemethoden die worden gebruikt bij fabricageprocessen met vloeibare kristallen: een is ion-enhanced chemische dampdepositie en de andere is sputterafzetting. Het basisprincipe van ion-enhanced chemische dampdepositie is dat het glassubstraat in een vacuümkamer wordt geplaatst en tot een bepaalde temperatuur wordt verhit, waarna een gemengd gas wordt geïntroduceerd en een RF-spanning wordt aangebracht op de kamerelektrode en de gemengde gas wordt omgezet in een ionenstaat. Aldus wordt een vaste film of coating van een metaal of verbinding op het substraat gevormd. Het substraatprincipe van de sputterdepositiewerkwijze is dat in de vacuümkamer het doel wordt gebombardeerd met de ladingsenergiedeeltjes, en het atoom voldoende energie krijgt om in de gasfase te spatten, en dan wordt een film van hetzelfde materiaal als het doelwit afgezet op het oppervlak van het werkstuk. In het algemeen zijn de energetische deeltjes heliumionen en argonionen om de chemische eigenschappen van het doelwit niet te veranderen. De sputterdepositiewerkwijze omvat een DC sputterwerkwijze, een radiofrequentie sputterwerkwijze en dergelijke.
3.2 Lithografie
Een fotolithografieproces is een proces van het overbrengen van een patroon op een masker naar een glassubstraat. Aangezien de kwaliteit van het dradenkruis op het LCD-scherm afhangt van het lithografisch proces, is dit een van de belangrijkste processen in het LCD-proces. Het lithografieproces is zeer gevoelig voor stofdeeltjes in de omgeving, dus het moet in een zeer schone ruimte worden gedaan.
3.3 etsproces
Het etsproces is onderverdeeld in een nat etsproces en een droog etsproces. Het natte etsproces verwijdert chemisch het materiaal op het oppervlak van het substraat met een vloeibaar chemisch reagens. De voordelen hiervan zijn korte tijd, lage kosten en eenvoudige bediening. Het droge etsproces is een proces waarbij een dunne filmlijn wordt geëtst door een plasma. Volgens het reactiemechanisme kunnen plasma-etsen, reactief ionenetsen, magnetisch versterkt reactief ionenetsen en plasma-etsen met hoge dichtheid worden verdeeld in typen. Vorm kan worden onderverdeeld in cilindrisch, parallel vlak type. De voordelen van het droge etsproces zijn lage laterale corrosie, hoge regelnauwkeurigheid en goede uniformiteit van etsen over een groot gebied. ICP-technologie kan ook spiegels etsen met een zeer goede verticaliteit en afwerking. Daarom wordt droog etsen gebruikt om micrometers te maken. Deep submicron, nanoschaal geometrie verwerking, er zijn duidelijke voordelen.
4 Ontwikkelingstrend van het productieproces van vloeibare kristallen
4.1 Ontwikkelingstrend TFT-LCD
Aangezien de grootte van het glassubstraat de maximale grootte bepaalt van het LCD dat in de productielijn kan worden verwerkt en de moeilijkheidsgraad van de verwerking, deelt de LCD-industrie de productielijn in overeenstemming met de maximale grootte van het glassubstraat dat de productielijn kan verwerken . Bijvoorbeeld het hoogste niveau van de 5e generatielijn. De grootte van de backplane is 1200X1300 mm. Het kan tot 6 substraten snijden voor 27-inch breedbeeld LCD-TV's. De grootte van het achterbord van de 6e generatie is 1500X1800 mm. Snijden van 32-inch substraten kan 8 stukken snijden en 37 inch kan 6 stukken snijden. De afmeting van de 7e generatie lijn is 1800X2100mm. Door 42 inch van het substraat te snijden kan 8 stukjes gesneden worden, 46 inch kan 6 stukjes snijden. Figuur 4.1 toont de groottedefinitie van glassubstraten voor de 1e tot de 7e generatie. Op dit moment is het wereldwijde bereik het stadium van productie van de producten uit de 6e en 7e generatie ingegaan, en de verwachting is dat in de komende twee jaar de toename van de productiecapaciteit vóór de 5e en 5e generatie geleidelijk zal afnemen, terwijl de 6e en de de 7e generatie De productiecapaciteit van de 7e generatie zal de groei in de afgelopen twee jaar versnellen. Op dit moment hebben grote fabrikanten van apparatuur ook apparaten geïntroduceerd die kunnen worden gebruikt met productielijnen van de zesde generatie of hoger, zoals Nikon's stepper-type flat-panel display-aligners voor de 6e, 7e en 8e generatie lijntoepassingen. FX -63S, FX-71S en FX-81S.
