1. L'estructura de la pantalla de cristall líquid
En general, un TFT-LCD es compon d'un conjunt de substrat superior, un conjunt inferior de substrat, un cristall líquid, una unitat de circuit de conducció, un mòdul de retroiluminació i altres accessoris. El conjunt inferior del substrat inclou principalment un substrat inferior de vidre i una matriu TFT, i el conjunt superior del substrat inclou capes superiors. El substrat de vidre, la placa de polarització i l'estructura de pel·lícula que cobreix el substrat superior de vidre s'omplen amb el cristall líquid en el buit format pels substrats superior i inferior. La figura 1.1 mostra l'estructura típica d'un color TFT-LCD. La figura 1.2 mostra l'estructura del mòdul de retroiluminació i la unitat de circuit de conducció.
La superfície interior del substrat de vidre inferior es cobreix amb una sèrie de micro-plaques de vidre conductor corresponents als punts de píxel de la pantalla, dispositius de commutació de semiconductors TFT i línies verticals i horitzontals que connecten els dispositius de commutació de semiconductors. Tots aquests són fabricats per microelectrònica com la fotolitografia i l'aiguafort. L'estructura transversal del dispositiu semiconductor TFT en què es forma cada píxel es mostra a la figura 5. 1.3.
A la superfície interna del substrat de vidre superior, s'aplica una placa de vidre conductor transparent, generalment fabricada amb material d'òxid d'òxid d'indi (ITO), que serveix com a elèctrode comú i forma una pluralitat de micro plaques conductores en el substrat inferior. Camp elèctric de la sèrie. Com es pot veure a la figura 1.4. Si la pantalla LCD és de color, tres unitats de filtre primaris (vermell, verd, blau) i punts negres s'omplen entre la placa conductora comuna i el substrat de vidre, on els punts negres impedeixen que la llum es desprèn del buit entre els píxels. Està fet de materials opacs, ja que es distribueix en una matriu, es diu matriu negra.
2 processos de fabricació LCD
El procés de fabricació de color TFT-LCD inclou quatre subprocessos: un procés TFT, un procés de filtre de color, un procés de cel·la i un procés de mòdul. ] [2]. Procés de processament de color TFT-LCD
2.1TFT procés
El paper del procés de processament TFT és formar tàctils TFT i matrius d'elèctrodes en el substrat de vidre inferior. Per a les estructures en capes TFT i d'elèctrodes que es mostren a la figura 1.3, generalment s'utilitza un procés de cinc màscares. És a dir, cinc màscares s'utilitzen per completar el processament d'una estructura en capes com es mostra a la figura 1.3 per cinc processos de transferència de patrons idèntics [2]. Els resultats del processament del procés de transferència de patrons de carretera.
(a) Procés de transferència de patró número 1 (b) Procés de transferència de patró número 2 (c) Procés de transferència de patró número 3
(d) Procés de transferència de patró número 4 (e) No. 5 procés de transferència de patrons
Processa els resultats de cada procés de transferència de patrons
El procés de producte de transferència de patrons consisteix en deposició, fotolitografia, gravat, neteja i inspecció. El flux específic és el següent [1]:
Iniciat amb inspecció de substrat de vidre, deposició de pel·lícula, neteja i recobriment fotorrealista.
Exposició - desenvolupament - gravat - eliminació de fotoresist - inspecció
Els mètodes d'aiguafort inclouen aiguafort sec i aiguafort. Els principis de processament dels processos anteriors són similars als dels processos corresponents utilitzats en el procés de fabricació de circuits integrats. No obstant això, a causa de la gran superfície del substrat de vidre a la pantalla de cristall líquid, es descriuen els paràmetres del procés i els paràmetres de l'equip utilitzats en la tecnologia de processament TFT. Hi ha particularitats.
Tecnologia de processament de plaques de filtre 2.2
(a) Substrat de vidre (b) Processament del bloqueig de llum (c) Processament del filtre
(d) Processament del filtre (e) Processament del filtre (f) Depòsit ITO
Figura 2.3 Formació del muntatge del filtre
La funció del procés de processament de la placa de filtre és processar l'estructura prima de la pel·lícula que es mostra a la figura 1.4 sobre el substrat. El flux és el següent:
El començament del processador de bloqueig? Processament de filtres? protecció i neteja de la detecció de la deposició d'ITO?
El procés o procés principal descrit anteriorment mostra l'efecte de processament.
Una sèrie de punts negres de material opac i distribuïts en forma de matriu estan disposats en el substrat del filtre i es processen mitjançant un procés de transferència de patrons corresponent (també anomenat procés de bloqueig de llum) i disposats en el filtre. Al començament del procés de fotofabricació, el procés de transferència de patrons inclou, de manera seqüencial, els següents passos: deposició d'espu- tors, neteja, revestiment fotorrelectiu, exposició, desenvolupament, gravat humit i eliminació de fotoresistents, els principis bàsics de cada procés.
(a) Depòsit d'espu- tors (b) Neteja (c) Recobriment fotistèstic (d) Exposició
(e) Desenvolupament (f) Gravat humit (g) Extracció de fotoresist
Processament de transferència de patrons de bloqueig de llum
Un cop finalitzat el bloqueig de la llum, entra a l'etapa de processament del filtre. Els tres tipus de filtres (vermell, verd i blau) es processen, respectivament, a través de tres processos de transferència de patrons, ja que els tres tipus de filtres estan formats per diferents resistències de color. Fet, el procés de transferència de patrons és diferent del procés de transferència de patrons esmentat anteriorment, no inclou el procés d'aiguafort i l'eliminació de fotoresist. El procés específic és: revestiment de resistència al color, exposició, desenvolupament i inspecció, i el principi de cada procés.
Després de processar el bloqueig de la llum, després del procés de neteja i detecció, es realitza el procés de deposició ITO. Finalment, es revesteix una capa d'òxid d'estany d'indi de vidre conductor (ITO) a la capa del filtre per formar un elèctrode comú de la placa del filtre. .
(a) Recobriment resistent al color (b) Exposició (c) Desenvolupament (d) inspecció
Procés de transferència de patrons de filtre de color
3 procés de fabricació típic de pantalla de cristall líquid
El procés de fabricació de la pantalla de cristall líquid és bàsicament similar al del circuit integrat. La diferència és que l'estructura de la capa TFT a la pantalla de cristall líquid es fabrica sobre el substrat de vidre en lloc de la oblea de silici. A més, el rang de temperatura requerit per la tecnologia de processament TFT és de 300 ~. 500oC, mentre que el procés de fabricació del circuit integrat requereix un rang de temperatura de 1000 oC.
3.1 procés de deposició
Hi ha principalment dos tipus de mètodes de deposició utilitzats en els processos de fabricació de pantalles de cristall líquid: una és la deposició de vapor químic millorat per ions i l'altra és la deposició de bombament. El principi bàsic de la deposició de vapor químic amb ions és que el substrat de vidre se situa en una cambra de buit i s'escalfa a certa temperatura, i després s'introdueix un gas mixt, s'aplica una tensió de RF a l'elèctrode de cambra i la barreja el gas es converteix en un estat iònic. Així, es forma una pel·lícula o recobriment sòlid d'un metall o compost sobre el substrat. El principi del substrat del mètode de deposició d'espu- tors és que a la cambra de buit, l'objectiu es bombardeja amb les partícules d'energia de càrrega, i l'àtom obté l'energia suficient per esquitxar-se de la fase gasosa i després una pel·lícula del mateix material que l'objectiu és dipositat a la superfície de la peça. En general, les partícules energètiques són ions d'heli i ions d'argó per no canviar les propietats químiques de l'objectiu. El mètode de deposició d'espu- tors inclou un mètode de polvorització de CC, un mètode de polvorització de freqüència de ràdio i similars.
3.2 Litografia
Un procés de fotolitografia és un procés de transferència d'un patró sobre una màscara a un substrat de vidre. Atès que la qualitat de la retícula del panell LCD depèn del procés de litografia, és un dels processos més importants del procés LCD. El procés de litografia és molt sensible a les partícules de pols del medi ambient, de manera que s'ha de fer en una habitació molt neta.
3.3 procés d'aiguafort
El procés d'aiguafort es divideix en un procés d'aiguafort humit i un procés d'aiguafort sec. El procés d'aiguafort humit elimina químicament el material a la superfície del substrat utilitzant un reactiu químic líquid. Els avantatges d'això són un curt temps, un baix cost i un funcionament senzill. El procés d'aiguafort sec és un procés en què una plasma fina es filma mitjançant un plasma. Segons el mecanisme de reacció, l'aiguafort del plasma, l'aiguafort reactiva de l'ions, el gravat iònic reactiu millorat magnèticament i l'aiguafort de plasma d'alta densitat es poden dividir en tipus. El formulari es pot dividir en un tipus pla cilíndric i paral·lel. Els avantatges del procés d'aiguafort sec són una baixa corrosió lateral, una alta precisió de control i una bona uniformitat d'aiguafort sobre una gran àrea. La tecnologia ICP també pot retirar miralls amb molt bona verticalitat i acabat. Per tant, l'aiguafort sec s'utilitza per fabricar micròmetres. El submicron profund, el processament de geometria a escala nanomètrica, presenta avantatges evidents.
4 Evolució del desenvolupament del procés de fabricació de pantalles de cristall líquid
4.1 TFT-LCD Development Trend
Atès que la mida del substrat de vidre determina la mida màxima de la pantalla LCD que es pot processar a la línia de producció i la dificultat de processament, la indústria LCD divideix la línia de producció segons la mida màxima del substrat de vidre que la línia de producció pot processar . Per exemple, el nivell més alt de la línia de la cinquena generació. La mida del pla posterior és 1200X1300mm. Es pot tallar fins a 6 substrats per a una pantalla LCD de pantalla ampla de 27 polzades. La mida de la placa base de la sisena generació és 1500X1800mm. El tall de substrats de 32 polzades pot tallar 8 peces i 37 polzades tallar 6 peces. La mida de la línia de la 7 ª generació és de 1800X2100mm. El tall de 42 polzades del substrat pot tallar 8 peces, 46 polzades poden tallar 6 peces. La figura 4.1 mostra la definició de la grandària de substrats de vidre per a la 1a a la 7a generacions. En l'actualitat, l'abast mundial ha entrat en l'etapa de producció dels productes de la 6a i 7a generació, i s'espera que en els pròxims dos anys, l'augment de la capacitat de producció abans de la 5a i 5a generació disminuiran gradualment, mentre que el 6è i 7è. 7a generació La capacitat de producció de la 7a generació accelerarà el creixement dels últims dos anys. En l'actualitat, els principals fabricants d'equips també han introduït dispositius que es poden utilitzar amb línies de producció de la sisena generació o superior, com ara els alineadors de pantalla plana de Nikon per a aplicacions de línia de sisena, setena i vuitena generació. FX-63S, FX-71S i FX-81S.
