tft―lcd液晶成盒技术综述

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1、TFT-LCD液晶成盒技术综述摘要：从TFT-LCD的发展历程、基本构造、制造流程方面给对液晶面板作了系统介绍，重点对液晶成盒技术中的传统灌注工艺和ODF工艺进行了比较。最后预测了TFT-LCD产品的发展趋势。关键词：TFT-LCD；成盒；灌注；ODF1.引言自全世界第一只球形彩色显示布劳恩管（CRT）[1]于1950年问世以来，显示技术的发展越来越为人们展示了一个多姿多彩的世界。随着人类的进步，人们对显示技术的要求也越来越高。CRT显示器虽然体积大、重量重，而且还拖了个“尾巴”，但相对其它显示技术，其工作性能及低成本优势在很长一段时间内都占有绝对的优势。直到1983年，

2、日本的科技人员对传统反射型的液晶显示器（LCD）作了一些改进，除偏光片外，又在其背面加上了背景光源，在前面加上了微型彩色滤光片，改变为透射型彩色LCD，从此开创了平板显示的新纪元。接着，日本又加大研究力度，在此基础上研制出薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD:ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay），从此，TFT-LCD便逐步开始替代了传统的CRT显示技术，并向大屏幕，高性能方面进一步发展。1.TFT-LCD基本构造如图1所示，TFT-LCD基本构造为液晶成盒面板和周围的压接驱动回路，液晶成盒基板的后面安装有背光源作为光源。液晶成盒

3、基板是由TFT基板与CF（ColorFilter）基板贴合在一起，中间填充液晶构成的。TFT基板由阵列工程（Array）进行制作，一般?用较为成熟的5道光刻（5Mask）技术，从一到五层分别为Gate（栅电极层）、Active（桂岛层）、SD（源漏电极层）、Passivation（纯化层）、ITO（像素电极层），通过五层叠加形成一个个具有TFT开关功能的子像素（SubPixel）。CF基板是由多个重复的RGB（红绿蓝）3原色构成的图形，图形形成的位置是与阵列基板上的各子像素完全对应，三个RGB子像素形成一个像素实现彩色显示。其中TFT基板与CF基板之间，要求控制间隔为数微

4、米，且均一的间隔。TFT基板侧为了驱动画素设计了Gate线及Data线的引出电极。利用与已成熟的LCD技术，形成一个液晶盒相结合，再经过后工序如偏光片贴附等过程，最后形成液晶显示屏。1.TFT-LCD制造流程TFT-LCD是以液晶为介质、以薄膜晶体管为控制元件的集大规模半导体集成电路技术和平板光源技术于一体的光电子产品。除去匹配TFT基板的CF基板，TFT-LCD制造流程主要包括三部分：阵列（Array）工程，液晶成盒（Cell）工程和模组（Module）工程，如图2所示。Array工程主要是将投入的BareGlass通过清洗-成膜-光刻-刻烛-脱膜的工序一般循环4-5次

5、（4mask/5mask工艺）制作出TFT元器件，最终完成TFT玻璃基板的制备。在整个TFT-LCD制造流程中，Array工程是核心技术，在Array工艺中成膜质量均匀性和厚度均匀性、光刻设备的精度及各道工序的重复性是保证TFT电学性能的基础。Cell工程主要是将TFT玻璃基板与配套的CF基板进行表面取向处理，处理后要在TFT玻璃上撒衬垫球，在CF玻璃上涂布边框胶、滴液晶，准备好的TFT玻璃和CF玻璃贴合在一起后进行烘烤和固着，并将大张玻璃基板分割成小Panel，并贴合偏光片后产出。Module工程主要是在制盒完成的Panel上绑定1C和FPC。在端子侧完成封胶作业后，上

6、表面加装保护板，下表面安装背光源，并加装信号基板以及铁框等部件后，经过外观和电学性能检查合格后，一个完整的TFT-LCD液晶屏制作工序就完成了，详细流程说明参见图2所示。1.液晶成盒处理技术的发展CELL成盒就是将CF和TFT玻璃基板对贴、粘结起来，同时要在两个玻璃基板间的间隙中(盒中)放入液晶并控制盒的厚度。Cell制程早期是采用灌液晶的方式进行，这种方式是在TFT玻璃基板和CF玻璃基板贴合完成并切成小Panel后在从预留的开口处通过毛细现象和真空压差将液晶灌入盒再进行封口做成液晶盒。近年来，随着TFT-LCD技术的迅猛发展，产品由中尺寸向大小两个方向快速发展，应用也得

7、到迅速普及。目前业内基本上都不再使用灌液晶这一工艺流程而改用ODF(OneDropFilling)工艺，如图3所示：ODF成盒工艺可以分成四块：衬垫料喷洒，边框料、银点料、液晶涂布，真空环境下对贴制盒，紫外固化和热固化。与真空液晶灌注工艺比较，ODF制程优势在于不需要通过注入孔注入液晶，从而简化了Cell工艺、缩短了工艺时间。真空液晶灌注工艺液晶利用率约50%以下，而ODF利用率可达95%以上。另外，真空液晶灌注工艺需要将Cell浸入到液晶里，虽然注入后还有清洗工序，但液晶仍很容易残留在外部端子上，长时间端子会被腐蚀。ODF制