1. 액정 표시 장치의 구조
일반적으로, TFT-LCD는 상부 기판 어셈블리, 하부 기판 어셈블리, 액정, 구동 회로 유닛, 백라이트 모듈 및 기타 액세서리로 구성된다. 하부 기판 어셈블리는 주로 하부 유리 기판과 TFT 어레이를 포함하고, 상부 기판 어셈블리는 상부 레이어를 포함한다. 유리 기판, 편광판 및 상부 유리 기판을 덮는 필름 구조는 상부 및 하부 기판에 의해 형성된 간극 내에 액정으로 충전된다. 그림 1.1은 컬러 TFT-LCD의 일반적인 구조를 보여줍니다. 그림 1.2는 백라이트 모듈과 구동 회로부의 구조를 보여줍니다.
하부 유리 기판의 내부 표면은 디스플레이의 픽셀 포인트에 대응하는 일련의 도전성 유리 마이크로 플레이트, TFT 반도체 스위칭 디바이스 및 반도체 스위칭 디바이스를 연결하는 수직 및 수평 라인으로 덮힌 다. 이들은 모두 포토 리소그래피 및 에칭과 같은 마이크로 일렉트로닉스에 의해 제조된다. 각 화소가 형성된 TFT 반도체 장치의 단면 구조가도 1에 도시되어있다. 1.3.
상부 유리 기판의 내부 표면상에는 일반적으로 공통 전극으로 작용하고 하부 기판 상에 다수의 도전성 마이크로 플레이트를 형성하는 ITO (Indium Tin Oxide) 재료로 만들어진 투명한 전도성 유리판이 도포된다. 시리즈 전기 필드입니다. 그림 1.4와 같이 LCD가 컬러 인 경우, 3 개의 기본 컬러 (적색, 녹색, 청색) 필터 유닛 및 흑색 도트가 공통 전도성 플레이트와 유리 기판 사이에 채워지며, 블랙 도트는 픽셀 간의 갭으로부터 빛이 새는 것을 방지한다. , 불투명 한 물질로 만들어져 매트릭스에 분포되어 있기 때문에 블랙 매트릭스라고 불립니다.
2 LCD 제조 공정
컬러 TFT-LCD 제조 공정에는 TFT 프로세스, 컬러 필터 프로세스, 셀 프로세스 및 모듈 프로세스의 네 가지 하위 프로세스가 포함됩니다. ] [2]. 컬러 TFT-LCD 공정 공정
2.1TFT 공정
TFT 공정 프로세스의 역할은 하부 유리 기판 상에 TFT 및 전극 어레이를 형성하는 것이다. 도 1.3에 도시 된 TFT 및 전극 적층 구조에 대해, 일반적으로 5 마스크 공정이 사용된다. 즉, 5 개의 마스크가 5 개의 동일한 패턴 전사 프로세스 [그림 1]에 의해 그림 1.3에서와 같이 계층화 된 구조의 처리를 완료하는 데 사용됩니다. 도로 패턴 전송 프로세스의 처리 결과
(a) 1 호 패턴 전사 공정 (b) 2 호 패턴 전사 공정 (c) 3 호 패턴 전사 공정
(d) 4 호 패턴 전사 공정 (e) 5 호 패턴 전사 공정
각 패턴 전사 공정의 처리 결과
패턴 전사 제품 공정은 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 세정 및 검사로 구성됩니다. 구체적인 흐름은 다음과 같습니다 [1] :
유리 기판 검사, 필름 증착, 세척 및 포토 레지스트 코팅으로 시작되었습니다.
노광 - 현상 - 식각 - 감광제 제거 - 검사
에칭 방법은 건식 에칭 및 습식 에칭을 포함한다. 상기 공정의 공정 원리는 집적 회로 제조 공정에서 사용 된 대응 공정의 공정 원리와 유사하다. 그러나, 액정 디스플레이의 유리 기판의 넓은 면적 때문에, TFT 처리 기술에 사용되는 공정 파라미터 및 장비 파라미터가 설명된다. 특이성이 있습니다.
2.2 필터 플레이트 가공 기술
(a) 유리 기판 (b) 라이트 블로커 처리 (c) 필터 처리
(d) 필터 처리 (e) 필터 처리 (f) ITO 증착
그림 2.3 필터 조립체의 형성
필터 플레이트 처리 공정의 기능은도 1.4에 도시 된 박막 구조물을 기판 상에 처리하는 것이다. 흐름은 다음과 같습니다.
블로커 처리의 시작은 무엇입니까? ?? 필터 처리 ?? ITO 증착 검출 및 보호
위에서 설명한 주요 프로세스 또는 프로세스는 처리 효과를 나타냅니다.
불투명 재료로 제조되고 행렬 형태로 분포 된 일련의 흑색 도트가 필터 기판 상에 배열되고, 이들은 대응하는 패턴 전사 프로세스 (광 차단제 프로세스라고도 함)에 의해 처리되어 필터 상에 배열된다. 포토 패브릭 공정의 시작에서, 패턴 전사 공정은 스퍼터링 증착, 세정, 포토 레지스트 코팅, 노광, 현상, 습식 에칭 및 포토 레지스트의 제거를 순차적으로 포함한다.
(a) 스퍼터 증착 (b) 세정 (c) 포토 레지스트 코팅 (d) 노광
(e) 현상 (f) 습식 에칭 (g) 포토 레지스트 제거
라이트 블로커 패턴 전송 프로세스
라이트 블로커가 끝나면 필터 처리 단계로 들어갑니다. 3 가지 유형의 필터 (적색, 녹색 및 청색)는 3 가지 유형의 필터가 상이한 컬러 레지스트로 직접 제조되기 때문에 3 가지 패턴 전사 공정을 통해 각각 처리된다. 패턴 전사 공정은 전술 한 패턴 전사 공정과 다르며, 포토 레지스트를 에칭 및 제거하는 공정을 포함하지 않는다. 구체적인 프로세스는 다음과 같습니다 : 컬러 레지스트 코팅, 노광, 현상 및 검사, 각 공정의 원리.
광 블로커가 처리 된 후, 세정 및 검출 공정 후에, ITO 증착 공정이 수행된다. 마지막으로, 전도성 유리 인듐 주석 산화물 (ITO) 층이 필터 층 상에 코팅되어 필터 플레이트의 공통 전극을 형성한다. .
(a) 컬러 레지스트 코팅 (b) 노출 (c) 현상 (d) 검사
컬러 필터 패턴 전송 프로세스
3 액정 디스플레이의 대표적인 제조 공정
액정 디스플레이의 제조 공정은 기본적으로 집적 회로의 제조 공정과 유사하다. 차이점은 액정 디스플레이의 TFT 층 구조가 실리콘 웨이퍼 대신에 유리 기판 상에 제조된다는 점이다. 또한 TFT 공정 기술에서 요구되는 온도 범위는 300 ~ 집적 회로 제조 공정은 1000 oC의 온도 범위를 필요로합니다.
3.1 증착 공정
주로 액정 디스플레이 제조 공정에 사용되는 증착 방법에는 이온 강화 화학 기상 증착 (ion-enhanced chemical vapor deposition)과 스퍼터 증착 (sputter deposition)이있다. 이온 강화 화학 기상 증착의 기본 원리는 유리 기판을 진공 챔버에 넣고 일정 온도로 가열 한 후 혼합 가스를 도입하고 RF 전압을 챔버 전극에 가하고 혼합 기체는 이온 상태로 변환된다. 따라서, 금속 또는 화합물의 고체 막 또는 코팅이 기판 상에 형성된다. 스퍼터링 증착 방법의 기판 원리는 진공 챔버에서 타겟이 전하 에너지 입자로 포격되고, 원자는 가스 상으로 스플래시하기에 충분한 에너지를 얻고, 타겟과 동일한 물질의 막이 작업 물의 표면에 증착된다. 일반적으로 에너지 입자는 헬륨 이온과 아르곤 이온으로 대상의 화학적 특성을 변화시키지 않습니다. 스퍼터링 증착 방법은 DC 스퍼터링 방법, 무선 주파수 스퍼터링 방법 등을 포함한다.
3.2 석판 인쇄술
포토 리소그래피 공정은 마스크상의 패턴을 유리 기판으로 전사하는 공정이다. LCD 패널의 레티클 품질은 리소그래피 프로세스에 따라 다르므로 LCD 프로세스에서 가장 중요한 프로세스 중 하나입니다. 리소그래피 공정은 환경의 먼지 입자에 매우 민감하므로 매우 청결한 공간에서 수행해야합니다.
3.3 에칭 프로세스
상기 식각 공정은 습식 식각 공정과 건식 식각 공정으로 구분된다. 습식 에칭 공정은 액체 화학 시약을 사용하여 기판의 표면상의 물질을 화학적으로 제거한다. 그 이점은 짧은 시간, 저렴한 비용 및 간단한 조작입니다. 건식 에칭 프로세스는 플라즈마에 의해 박막 라인이 에칭되는 프로세스이다. 반응 메커니즘에 따라, 플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭, 자기 적으로 강화 된 반응성 이온 에칭 및 고밀도 플라즈마 에칭이 유형으로 분류 될 수있다. 형태는 원통형, 평행 평면형으로 나눌 수 있습니다. 건식 에칭 프로세스의 장점은 낮은 측면 부식, 높은 제어 정확도 및 넓은 영역에 걸친 우수한 에칭 균일 성입니다. ICP 기술은 또한 수직 성이 매우 좋고 마무리가 좋은 거울을 에칭 할 수 있습니다. 따라서 건식 에칭은 마이크로 미터를 만드는데 사용됩니다. 깊은 서브 미크론, 나노 스케일 기하학 처리, 확실한 이점이 있습니다.
4 액정 디스플레이 제조 공정의 발전 추세
4.1 TFT-LCD 개발 동향
유리 기판의 크기가 생산 라인에서 처리 할 수있는 LCD의 최대 크기와 처리의 어려움을 결정하므로 LCD 산업은 생산 라인이 처리 할 수있는 유리 기판의 최대 크기에 따라 생산 라인을 분할합니다 . 예를 들어, 5 세대 라인의 최고 수준. 백플레인의 크기는 1200X1300mm입니다. 27 인치 와이드 스크린 LCD-TV 용으로 최대 6 개의 기판을 절단 할 수 있습니다. 6 세대 백플레인의 크기는 1500X1800mm입니다. 32 인치 기판을 절단하면 8 조각을 자르고 37 인치이면 6 조각을자를 수 있습니다. 제 7 세대 라인의 크기는 1800X2100mm입니다. 절단 42 인치 기판 8 조각, 46 인치 6 조각을 잘라 수 있습니다. 그림 4.1은 1 세대에서 7 세대까지의 유리 기판의 크기 정의를 보여줍니다. 현재 전 세계적으로 6 세대 및 7 세대 제품 생산 단계에 접어 들었고 향후 2 년 동안 5 세대 및 5 세대 이전의 생산 능력 증가는 점진적으로 감소 할 것으로 예상되며 6 세대 및 6 세대 7 세대 7 세대의 생산 능력은 지난 2 년 동안 성장을 가속화 할 것입니다. 현재 주요 장비 제조업체는 6 세대, 7 세대 및 8 세대 라인 어플리케이션을위한 Nikon의 스테퍼 유형 평면 패널 디스플레이 정렬 장치와 같이 6 세대 이상의 생산 라인에 사용할 수있는 장치를 도입했습니다. FX-63S, FX-71S 및 FX-81S가 있습니다.
