TFT-LCD制造 流程技术

TFT-LCD的製程及未來發展趨勢一.何謂TFT-LCD?二.TFT-LCD的基本原理三.TFT-LCD的製造流程四.ColorFilter的製造流程五.ColorFilter的生管&品管簡介六.未來產品的市場&趨勢一.何謂TFT-LCD1.TFT→ThinFilmTransistor(薄膜電晶體)2.LCD→LiquidCrystalDisplay(液晶顯示器)3.液晶特性簡介•介於液體與固體間的中間物質–1888年奧地利植物學家F.Reinitzer發現•具有半透明,黏稠性•分子具規則排列性二.TFT-LCD的基本原理1.TFT-LCD的基本構成元件2.TFT-LCD的構造剖面圖3.TFT-LCD的顯示原理(一)4.TFT-LCD的顯示原理(二)5.TFT-LCD的顯示原理(三)6.TFT-LCD的驅動原理TFT-LCD產品的基本構成元件•基本構造–背光板(BACKLIGHT)–下偏光片(DOWNPOLARIZER)–薄膜基板(TFTSUBSTRATE)–液晶(LIQUIDCRYSTAL)–彩色濾光片(COLORFILTER)–上偏光片(UPPOLARIZER)TFT-LCD構造剖面圖下偏光片薄膜(TFT)基板液晶電晶體彩色濾光片上偏光片線路TFT-LCD的顯示原理(一)TFT-LCD的顯示原理(二)~~彩色濾光片上偏光片下偏光片背光源TFT基板液晶層TFTTurnOFFTFTTurnON光源經液晶層扭轉90°TFT-LCD的顯示原理(三)彩色濾光片上偏光片下偏光片光源TFT基板液晶TFT-LCD的驅動原理紅藍綠黃白紫青DATADRIVERICSCANDRIVERICTFTRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGB三.TFT-LCD的製造流程1.製造流程概述2.TFT的製造流程概述3.CF的製造流程概述4.CELL的製造流程概述TFT(Array)Thin-FilmTransistorLC(Cell)LiquidCrystalLCMModuleArray:電晶體(矩形陣列)TFT基板生成Cell:面板生成(Panel)Module:產品模組組裝製造流程概述(一)製造流程概述(二)薄膜ThinFilm黃光PhotoColorFilterOK蝕刻Etch測試ArrayTest基板投入CELLTFTProcessTFT的製造流程概述(一)BOX5道光罩薄膜黃光蝕刻素玻璃TFT基板鍍膜(sputter,cvd)上光阻(coater)光罩(reticle)顯影(developer)顯影液對準,曝光(stepper)蝕刻(etch)去光阻液stripper去光阻酸,氣體鍍下一層膜TFT的製造流程概述(二)上光阻(coating)鍍第一層膜空白玻璃酸,氣體光罩對準,曝光(stepping)顯影液顯影(developing)蝕刻(etching)TFT的循環製程圖解1顯影去光阻液去光阻(striping)鍍第二層膜上光阻對準,曝光光罩顯影液酸,氣體蝕刻TFT的循環製程圖解2去光阻液光阻剝離鍍第三層膜,請依之前所示範的方法舉一反三,自行模擬想像TFT的循環製程圖解3CELL的製造流程概述(一)TFT基板(TFTSubstrate)彩色濾光片(ColorFilter)CELL的製造流程概述(二)PI塗佈PICoatingPI塗佈PICoating配向Rubbing配向RubbingSpacer灑佈SpacerSpray框膠SealantDispenser點銀膠AgDispenser對位Misalignment熱壓Hotpress切割裂片Scribe&Break液晶注入LCinjection封口Endsealing再配向Isotropic偏光片貼片PolarizerAttachment加壓脫泡AutoClaveCell測試CelltestTFTCF四.ColorFilter的製造流程1.何謂ColorFilter(功能:用以顯示影像的色彩)2.TFT-LCD的剖面圖3.何謂畫素(Pixel)4.顯示色彩學(一)5.顯示色彩學(二)6.不同畫素的組合及應用7.畫素與尺寸規格8.ColorFilter的側視圖9.ColorFilter的ProcessFlow(一)10.ColorFilter的ProcessFlow(二)穿透式TFTLCD側視圖PrintedcircuitboardPrismsheet偏光板TFT框膠TABDriverLSI擴散板Spacer分光片反射板側光偏光板畫素電極儲存電容液晶配向膜共通電極OvercoatColorfilterBlackmatrix玻璃基板螢光灯泡背光模組偏光板偏光板TFTArray液晶層ColorFilterTFT-LCD的剖面圖畫素結構圖何謂畫素(Pixel)?610mm720mm顯示色彩學(一)畫素(PIXEL)★構成螢幕上所有顏色的單位主要以三元色為主(紅、綠、藍)★其中紅、綠、藍三色則稱為子畫素畫素子畫素彩色濾光片ColorFilter紅藍綠黃白紫青顯示色彩學(二)不同畫素的組合及應用MosaicTriangleStrip適合AV動畫，小尺寸panel之設計。常用於Monitor，NB等大尺寸Panel。0.200.250.306810121416189.4”8.4”7.8”6.5”12.1”11.3”10.4”15.0”14.1”13.3”12.1”10.4”14.1”15.0”DiagonalSizeofScreen(inch)PixelPitch(mm)8590951001051101201300.15140150160170115125(ppi)12.1”12.1”14.1”15.0”VGA(640x480)(921,600)SVGA(800x600)(1.44M)XGA(1024x768)(2.36M)SXGA+(1400x1050)(4.41M)UXGA(1600x1200)(5.76M)QXGA(2048x1536)(9.44M)15.0”17.0”13.3”畫素與尺寸規格ColorFilter的製造流程(一)基板投入受入洗淨BlackMatrixR/G/B研磨ITO鍍膜切割/裂片出貨包裝UnPackerINCBMRGBPolishITOCuttingPackerCrGlassInputColorFilterOutputBlackMatrixRsub-pixelGsub-pixelBsub-pixelandthenITOPositiveresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking,Etching,Stripping.RNegativeresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking.GNegativeresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking.BNegativeresistCoating,Dosing,Developing,Post-baking.CuttingFinalInspectionColorFilter的製造流程(二)ColorFilter的Profile五.ColorFilter的生管&品管簡介1.ColorFilter的製程與物流2.生產管理3.產能計算4.ColorFilter的製造與品管流程5.RGB工程的製程品管(一)6.RGB工程的製程品管(二)ColorFilter的製程與物流基板投入受入洗淨BlackMatrixR/G/B研磨ITO鍍膜切割/裂片出貨包裝UnPackerINCCrBMRGBPolishITOCuttingPackerSTKSTKSTKSTKSTKBackupLineResinBM生產管理一.大排程(月生產計劃)→月底提出二.小排程(週&日生產計劃)→DailyReview三.排程的考量因素1.客戶交期(產品別)2.主資材交期(光阻/玻璃/…)3.生產治工具交期(PhotoMask/MetalMask/…)4.機台狀況(Eq-Backup/Line-Backup)5.良率6.設備定期保養週期(週/雙週/月/季/…)四.緊急應變能力產能計算一個月的生產天數月產能=×稼動率×良率×生產效率TactTime說明:1.一個月的生產天數:30天(30×24×60×60=2592000sec)2.TactTime=25sec/Sheet3.稼動率=時間稼動×性能稼動=85%4.良率(出貨良率)=90%5.生產效率(考量人的因素)=95%月產能=75349SheetColorFilter的製造與品管流程基板投入受入洗淨BlackMatrixR/G/B研磨ITO鍍膜切割/裂片出貨包裝抽檢UnPackerINCBMRGBPolishITOCuttingPackerBMIRGIITI最終檢OQCRGB工程的製程品管(一)IPQC成品LDRProcessGProcessBProcessG工程檢B工程檢R工程檢ULD工程中檢(外觀)RGIRepairOKNGRPNGOKRGB工程的製程品管(二)類別屬性說明1.工程中檢外觀(巨觀)+特性2.工程檢外觀(微觀)3.自動檢外觀(微觀)4.最終檢外觀(巨觀)5.OQC外觀(巨觀)+特性一.外觀1.微觀→檢查機2.巨觀→人二.外觀檢項目(Sample)1.異物2.刮傷3.污染4.白欠陷5.Mura三.特性檢項目(Sample)1.膜厚2.色度3.穿透率六.未來產品的市場&趨勢1.LCDTV的定義2.LCDTV未來的應用(一)3.LCDTV未來的應用(二)4.大尺寸TFT-LCD的發展趨勢5.TFT-LCD的願景LCDTVsPureTVsProductsmanufacturedbyTVbrandsandsoldthroughconventionalTVdistribution(consumer)channelMulti-FunctionMonitors(MFMs)OtherproductssoldasLCDTVsbyPCbrandsthroughconsumerchannel=MFM/CEOtherproductssoldasLCDTVsbyPCbrandsthroughITchannel=MFM/ITLCDMonitorsProductsmanufacturedbyPCbrandsandsoldthroughITdistributionchannelLCDTV的定義●AVEnjoymentAnytimeAnyplaceInthegym●Free-StyleSettingtoMatchAnyAVViewingSituationInthekitchenInthecarBedroomTVPersonalTVAVEntertainmentEasytocarryLCDTV未來的應用(一)InthelivingroomInthepersonal&diningroomInthebedroomLCDTV未來的應用(二)大尺寸TFT-LCD的發展趨勢PanelSizeApplicationNBMonitorTVNBTVMonitor1.HighBrightness2.WeightReducing3.HighResolution4.PowerConsumptionSaving1.HighColorPurity2.WideViewAngle3.FasterResponseTime1.HighResolution2.HighColorSaturation3.HighContrastResolutionApplicationNBMonitorTVTFT-LCD的願景-Reducedmaterialcost-Higherthroughputequipments-LargersubstratewithimprovedproductivityCostReductionStandardization-ReplacingCRTPro