Proceso de producción de pantalla de cristal líquido? (lcd, Lcm, fabricantes de módulos)
- Mar 30, 2018 -

1. La estructura de la pantalla de cristal líquido

En general, una TFT-LCD se compone de un conjunto de sustrato superior, un conjunto de sustrato inferior, un cristal líquido, una unidad de circuito de conducción, un módulo de luz de fondo y otros accesorios. El conjunto de sustrato inferior incluye principalmente un sustrato de vidrio inferior y una matriz TFT, y el conjunto de sustrato superior incluye capas superiores. El sustrato de vidrio, la placa de polarización y la estructura de la película que cubre el sustrato de vidrio superior se llenan con el cristal líquido en el espacio formado por los sustratos superior e inferior. La Figura 1.1 muestra la estructura típica de un TFT-LCD en color. La Figura 1.2 muestra la estructura del módulo de retroiluminación y la unidad de circuito de conducción.

La superficie interna del sustrato de vidrio inferior está cubierta con una serie de microplacas de vidrio conductivo correspondientes a los puntos de píxel de la pantalla, dispositivos de conmutación de semiconductores TFT y líneas verticales y horizontales que conectan los dispositivos de conmutación de semiconductores. Todos estos son fabricados por microelectrónica como fotolitografía y grabado. La estructura de sección transversal del dispositivo semiconductor TFT en el que se forma cada píxel se muestra en la FIG. 1.3.

En la superficie interna del sustrato de vidrio superior, se aplica una placa de vidrio conductora transparente, generalmente hecha de material de óxido de indio y estaño (ITO), que sirve como un electrodo común y forma una pluralidad de microplacas conductoras en el sustrato inferior. Serie de campo eléctrico. Como se muestra en la Figura 1.4. Si el LCD es de color, tres unidades de filtro de colores primarios (rojo, verde, azul) y puntos negros se llenan entre la placa conductora común y el sustrato de vidrio, donde los puntos negros evitan que la luz se filtre del espacio entre los píxeles. , Está hecho de materiales opacos, porque se distribuye en una matriz, se llama matriz negra.

2 proceso de fabricación de LCD

El proceso de fabricación del color TFT-LCD incluye cuatro subprocesos: un proceso TFT, un proceso de filtro de color, un proceso de celda y un proceso de módulo. ] [2]. Proceso de procesamiento de color TFT-LCD

Proceso 2.1TFT

El papel del proceso de procesamiento TFT es formar TFT y matrices de electrodos en el sustrato de vidrio inferior. Para las estructuras en capas de TFT y electrodo mostradas en la figura 1.3, generalmente se usa un proceso de cinco máscaras. Es decir, se utilizan cinco máscaras para completar el procesamiento de una estructura estratificada como se muestra en la figura 1.3 mediante cinco procesos de transferencia de patrones idénticos [2]. Los resultados del procesamiento del proceso de transferencia de patrones de carreteras.

(a) Proceso de transferencia de patrones n. ° 1 (b) Proceso de transferencia de patrones n. ° 2 (c) Proceso de transferencia de patrones n. ° 3

(d) N ° 4 proceso de transferencia de patrones (e) N ° 5 proceso de transferencia de patrones

Resultados del proceso de cada proceso de transferencia de patrones

El proceso del producto de transferencia de patrones consiste en deposición, fotolitografía, grabado, limpieza e inspección. El flujo específico es el siguiente [1]:

Comenzó con la inspección del sustrato de vidrio, la deposición de la película, la limpieza y el recubrimiento fotorresistente.

Exposición - desarrollo - grabado - eliminación de fotorresistencia - inspección

Los métodos de grabado incluyen grabado en seco y grabado en húmedo. Los principios de procesamiento de los procesos anteriores son similares a los de los procesos correspondientes utilizados en el proceso de fabricación de circuitos integrados. Sin embargo, debido a la gran área del sustrato de vidrio en la pantalla de cristal líquido, se describen los parámetros del proceso y los parámetros del equipo utilizados en la tecnología de procesamiento TFT. Hay particularidades.

2.2 tecnología de procesamiento de la placa de filtro

(a) Substrato de vidrio (b) Procesamiento del bloqueador de luz (c) Procesamiento del filtro

(d) Procesamiento del filtro (e) Procesamiento del filtro (f) Deposición de ITO

Figura 2.3 Formación del conjunto de filtro

La función del proceso de procesamiento de la placa del filtro es procesar la estructura de la película delgada que se muestra en la figura 1.4 del sustrato. El flujo es el siguiente:

El comienzo del procesamiento de bloqueador? ¿procesamiento de filtro? protección y limpieza de la detección de deposición de ITO?

El proceso principal o proceso descrito anteriormente muestra el efecto de procesamiento.

Una serie de puntos negros hechos de material opaco y distribuidos en forma de matriz se disponen en el sustrato de filtro, y se procesan mediante un proceso de transferencia de patrón correspondiente (también llamado proceso de bloqueo de luz) y se disponen en el filtro. Al comienzo del proceso de fotofabricación, el proceso de transferencia de patrones incluye secuencialmente los siguientes pasos: deposición por pulverización catódica, limpieza, revestimiento de fotoprotección, exposición, revelado, grabado húmedo y eliminación de fotoprotectores, los principios básicos de cada proceso.

(a) Deposición del pulverizador (b) Limpieza (c) Revestimiento fotorresistente (d) Exposición

(e) Desarrollo (f) Grabado en húmedo (g) Eliminación de fotoprotección

Proceso de transferencia del patrón de bloqueador de luz

Después de que el bloqueador de luz finaliza, entra en la etapa de procesamiento del filtro. Los tres tipos de filtros (rojo, verde y azul) se procesan respectivamente a través de tres procesos de transferencia de patrones, ya que los tres tipos de filtros están hechos directamente de diferentes resistencias de color. Hecho, el proceso de transferencia de patrones es diferente del proceso de transferencia de patrones antes mencionado, no incluye el proceso de grabado y eliminación de fotoresis. El proceso específico es: recubrimiento resistente al color, exposición, desarrollo e inspección, y el principio de cada proceso.

Después de que se procesa el bloqueador de luz, después del proceso de limpieza y detección, se lleva a cabo el proceso de deposición de ITO. Finalmente, se recubre una capa de óxido de indio y estaño (ITO) de vidrio conductor sobre la capa de filtro para formar un electrodo común de la placa de filtro. .

(a) recubrimiento resistente al color (b) exposición (c) desarrollo (d) inspección

Proceso de transferencia del patrón de filtro de color

3 proceso de fabricación típico de pantalla de cristal líquido

El proceso de fabricación de la pantalla de cristal líquido es básicamente similar al del circuito integrado. La diferencia es que la estructura de la capa TFT en la pantalla de cristal líquido se fabrica en el sustrato de vidrio en lugar de la oblea de silicio. Además, el rango de temperatura requerido por la tecnología de procesamiento TFT es 300 ~. 500 ° C, mientras que el proceso de fabricación de circuitos integrados requiere un rango de temperatura de 1000 oC.

3.1 proceso de deposición

Existen principalmente dos tipos de métodos de deposición utilizados en los procesos de fabricación de pantallas de cristal líquido: uno es la deposición química de vapor mejorada por iones y el otro es la deposición por pulverización catódica. El principio básico de la deposición de vapor químico potenciado por iones es que el sustrato de vidrio se coloca en una cámara de vacío y se calienta a cierta temperatura, y luego se introduce un gas mixto, y se aplica un voltaje de RF al electrodo de la cámara, y el gas se convierte en un estado iónico. Por lo tanto, se forma una película sólida o recubrimiento de un metal o compuesto sobre el sustrato. El principio de sustrato del método de deposición por pulverización catódica es que en la cámara de vacío, el objetivo es bombardeado con partículas de energía de carga, y el átomo obtiene suficiente energía para entrar en la fase gaseosa, y luego se produce una película del mismo material que el objetivo depositado en la superficie de la pieza de trabajo. En general, las partículas energéticas son iones de helio e iones de argón para no cambiar las propiedades químicas del objetivo. El método de deposición por pulverización catódica incluye un método de pulverización catódica de CC, un método de pulverización catódica de radiofrecuencia y similares.

3.2 Litografía

Un proceso de fotolitografía es un proceso de transferencia de un patrón en una máscara a un sustrato de vidrio. Dado que la calidad de la retícula en el panel LCD depende del proceso de litografía, es uno de los procesos más importantes en el proceso de LCD. El proceso de litografía es muy sensible a las partículas de polvo en el medio ambiente, por lo que debe realizarse en una sala muy limpia.

3.3 proceso de grabado

El proceso de grabado se divide en un proceso de grabado húmedo y un proceso de grabado en seco. El proceso de grabado húmedo quita químicamente el material sobre la superficie del sustrato usando un reactivo químico líquido. Sus ventajas son el corto tiempo, el bajo costo y la operación simple. El proceso de grabado en seco es un proceso en el cual una línea delgada de película es grabada con un plasma. De acuerdo con el mecanismo de reacción, el grabado con plasma, el grabado con iones reactivos, el grabado con iones reactiva magnéticamente mejorado y el grabado con plasma de alta densidad se pueden dividir en tipos. La forma se puede dividir en tipo cilíndrico, plano y paralelo. Las ventajas del proceso de grabado en seco son la baja corrosión lateral, la alta precisión de control y la buena uniformidad del grabado en una gran área. La tecnología ICP también puede grabar espejos con muy buena verticalidad y acabado. Por lo tanto, el grabado en seco se usa para hacer micrómetros. Profundo procesamiento de geometría submicrométrica a nano escala, hay ventajas obvias.

4 Tendencia de desarrollo del proceso de fabricación de pantallas de cristal líquido

4.1 Tendencia de desarrollo TFT-LCD

Dado que el tamaño del sustrato de vidrio determina el tamaño máximo de LCD que puede procesarse en la línea de producción y la dificultad de procesamiento, la industria LCD divide la línea de producción de acuerdo con el tamaño máximo del sustrato de vidrio que la línea de producción puede procesar . Por ejemplo, el nivel más alto de la línea de 5ª generación. El tamaño del plano posterior es 1200X1300mm. Puede cortar hasta 6 sustratos para pantalla ancha LCD-TV de 27 pulgadas. El tamaño del backplane de 6ta generación es 1500X1800mm. Cortando sustratos de 32 pulgadas puede cortar 8 piezas y 37 pulgadas puede cortar 6 piezas. El tamaño de la línea de la 7ma generación es 1800X2100mm. Cortando 42 pulgadas del sustrato puede cortar 8 piezas, 46 pulgadas puede cortar 6 piezas. La Figura 4.1 muestra la definición de tamaño de los sustratos de vidrio para la 1ª a 7ª generación. En la actualidad, el alcance global ha entrado en la etapa de producción de los productos de sexta y séptima generación, y se espera que en los próximos dos años, el aumento en la capacidad de producción antes de la 5ª y 5ª generación disminuya gradualmente, mientras que el 6º y la 7ma generación La capacidad de producción de la 7ma generación acelerará el crecimiento en los últimos dos años. En la actualidad, los principales fabricantes de equipos también han introducido dispositivos que se pueden usar con líneas de producción de 6ª generación o superiores, como los alineadores de pantallas planas de tipo paso a paso de Nikon para aplicaciones de línea de sexta, séptima y octava generación. FX -63S, FX-71S y FX-81S.