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請(qǐng)問液晶顯示屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？

我先知道液晶顯示屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的，越詳細(xì)越好最好帶圖的: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-02-25

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1.液晶顯示器的結(jié)構(gòu)一般地，TFT-LCD由上基板組件、下基板組件、液晶、驅(qū)動(dòng)電路單元、背光燈模組和其他附件組成，其中：下基板組件主要包括下玻璃基板和TFT陣列，而上基板組件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜結(jié)構(gòu)，液晶填充于上、下基板形成的空隙內(nèi)。圖1.1顯示了彩色TFT-LCD的典型結(jié)構(gòu)，圖1.2圖進(jìn)一步顯示了背光燈模組與驅(qū)動(dòng)電路單元的結(jié)構(gòu)。在下玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上，布滿了一系列與顯示器像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電玻璃微板、TFT半導(dǎo)體開關(guān)器件以及連接半導(dǎo)體開關(guān)器件的縱橫線，它們均由光刻、刻蝕等微電子制造工藝形成，其中每一像素的TFT半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。在上玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上，敷有一層透明的導(dǎo)電玻璃板，一般為氧化銦錫（Indium Tin Oxide, 簡(jiǎn)稱ITO）材料制成，它作為公共電極與下基板上的眾多導(dǎo)電微板形成一系列電場(chǎng)。如圖1.4所示。若LCD為彩色，則在公共導(dǎo)電板與玻璃基板之間布滿了三基色（紅、綠、藍(lán)）濾光單元和黑點(diǎn)，其中黑點(diǎn)的作用是阻止光線從像素點(diǎn)之間的縫隙泄露，它由不透光材料制成，由于呈矩陣狀分布，故稱黑點(diǎn)矩陣（Black matrix）。2 液晶顯示器的制造工藝流程彩色TFT-LCD制造工藝流程主要包含4個(gè)子流程：TFT加工工藝（TFT process）、彩色濾光器加工工藝（Color filter process）、單元裝配工藝（Cell process）和模塊裝配工藝（Module process）[1][2]。各工藝子流程之間的關(guān)系如圖2.1所示。圖2.1 彩色TFT-LCD加工工藝流程2.1TFT加工工藝（TFT process）TFT加工工藝的作用是在下玻璃基板上形成TFT和電極陣列。針對(duì)圖1.3所示TFT和電極層狀結(jié)構(gòu)，通常采用五掩膜工藝，即利用5塊掩膜，通過5道相同的圖形轉(zhuǎn)移工藝，完成如圖1.3TFT層狀結(jié)構(gòu)的加工[2]，各道圖形轉(zhuǎn)移工藝的加工結(jié)果如圖2.2所示。 (a)第1道圖形轉(zhuǎn)移工藝 (b) 第2道圖形轉(zhuǎn)移工藝 (c) 第3道圖形轉(zhuǎn)移工藝 (d) 第4道圖形轉(zhuǎn)移工藝 (e) 第5道圖形轉(zhuǎn)移工藝圖2.2 各道圖形轉(zhuǎn)移工藝的加工結(jié)果圖形轉(zhuǎn)移積工藝由淀積、光刻、刻蝕、清洗、檢測(cè)等工序構(gòu)成，其具體流程如下[1]：開始?玻璃基板檢驗(yàn)?薄膜淀積?清洗?覆光刻膠?曝光?顯影?刻蝕?去除光刻膠?檢驗(yàn)?結(jié)束其中刻蝕方法有干刻蝕法和濕刻蝕法兩種。上述各種工序的加工原理與集成電路制造工藝中使用的相應(yīng)工序的加工方法原理類似，但是，由于液晶顯示器中的玻璃基板面積較大，TFT加工工藝中采用的加工方法的工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)有其特殊性。2.2濾光板加工工藝 (a)玻璃基板 (b) 阻光器加工 (c) 濾光器加工 (d) 濾光器加工 (e) 濾光器加工 (f) ITO淀積圖2.3濾光器組件的形成過程濾光板加工工藝的作用是在基板上加工出如圖1.4所示的薄膜結(jié)構(gòu)，其流程如下：開始?阻光器加工?濾光器加工?保護(hù)清洗?檢測(cè)?ITO淀積?檢測(cè)?結(jié)束上述主要工序或工藝的加工效果示意如圖2.3所示。在濾光基片上設(shè)置的一系列由不透光材料制成的并以矩陣形狀分布的黑點(diǎn)，它們通過相應(yīng)的圖形轉(zhuǎn)移工藝（也稱為阻光器加工工藝）加工出，并安排于濾光器加工工藝的開始階段，所述圖形轉(zhuǎn)移工藝依次包含如下工序：濺射淀積、清洗、光刻膠涂覆、曝光、顯影、濕法刻蝕和去除光刻膠，各工序基本原理分別如圖2.4(a)-(g)所示。 (a) 濺射淀積 (b) 清洗 (c) 光刻膠涂覆 (d) 曝光 (e)顯影 (f) 濕法刻蝕 (g) 去除光刻膠圖2.4阻光器圖形轉(zhuǎn)移工藝阻光器加工完畢后，進(jìn)入濾光器加工階段，三種濾光器（紅、綠、藍(lán)）分別通過3道圖形轉(zhuǎn)移工藝完成加工，由于三種濾光器直接由不同顏色的光刻膠制成，該圖形轉(zhuǎn)移工藝與前述圖形轉(zhuǎn)移工藝有所不同，它不包含刻蝕和除光刻膠的工序。其具體流程為：彩色光刻膠涂覆?曝光?顯影?檢驗(yàn)，各工序的原理示意如圖2.5所示。阻光器加工結(jié)束后，經(jīng)過清洗和檢測(cè)工序后，進(jìn)入ITO淀積工藝，最后在濾光器層上敷上一層導(dǎo)電玻璃氧化銦錫（Indium Tin Oxide, 簡(jiǎn)稱ITO），形成濾光板的公共電極。 (a)彩色光刻膠涂覆 (b)曝光 (c)顯影 (d)檢驗(yàn)圖2.5彩色濾光器圖形轉(zhuǎn)移工藝3 液晶顯示器的典型制造工藝液晶顯示器的制造工藝與集成電路的制造工藝基本相似，不同的是液晶顯示器中的TFT層狀結(jié)構(gòu)制作于玻璃基板上，而不是硅片上，此外，TFT加工工藝所要求的溫度范圍是300~500oC，而集成電路制作工藝要求的溫度范圍是1000 oC。3.1淀積工藝應(yīng)用于液晶顯示器制造工藝的淀積（Deposition）方法主要有兩種：一種是離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積法，另一種是濺射淀積法。離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積的基本原理是：將玻璃基板至于真空腔室中，并且加熱至一定的溫度，隨后通入混合氣體，同時(shí)RF電壓施加于腔室電極上，混合氣體轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子狀態(tài)，于是在基體上形成一種金屬或化合物的固態(tài)薄膜或鍍層。濺射淀積法的基板原理是：在真空室中，利用荷能粒子轟擊靶，使其原子獲得足夠的能量而濺出進(jìn)入氣相，然后在工件表面淀積出與靶相同材料的薄膜。一般地，為不改變靶材的化學(xué)性質(zhì)，荷能粒子為氦離子和氬離子。濺射淀積法有直流濺射法、射頻濺射法等多種。3.2光刻工藝光刻工藝（Photolithography process）是將掩膜上的圖形轉(zhuǎn)移至玻璃基板上的過程。由于LCD板上的刻線品質(zhì)取決于光刻工藝，因此它是LCD加工過程中最重要的工藝之一。光刻工藝對(duì)環(huán)境中的粉塵顆粒很敏感，因此它必須置于高度潔凈的室內(nèi)完成。3.3刻蝕工藝刻蝕工藝分為濕法刻蝕工藝和干法刻蝕工藝，濕法刻蝕工藝用液體化學(xué)試劑以化學(xué)方式去除基板表面的材料，其優(yōu)點(diǎn)是用時(shí)短、成本低、操作簡(jiǎn)單。干法刻蝕工藝是用等離子體進(jìn)行薄膜線條腐蝕的一種工藝，按照反應(yīng)機(jī)理可分為等離子刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕、磁增強(qiáng)反應(yīng)離子刻蝕和高密度等離子刻蝕等類型，按結(jié)構(gòu)形式又可分為筒型、平行平板型。干法刻蝕工藝的優(yōu)點(diǎn)是橫向腐蝕小，控制精度高，大面積刻蝕均勻性好，利用ICP技術(shù)還可以刻蝕垂直度和光潔度都非常好的鏡面，因此，干法腐蝕在制作微米及深亞微米，納米級(jí)的幾何圖形加工方面,有很明顯的優(yōu)勢(shì)。4 液晶顯示器制造工藝的發(fā)展趨勢(shì)4.1TFT-LCD的發(fā)展趨勢(shì)由于玻璃底板的大小對(duì)生產(chǎn)線所能加工的LCD最大尺寸，以及加工的難度起決定作用，所以LCD業(yè)界根據(jù)生產(chǎn)線所能加工的玻璃底板的最大尺寸來劃分生產(chǎn)線屬于哪一代，例如5代線最高階段的底板尺寸是1200X1300mm，最多能切割6片27英寸寬屏LCD-TV用基板；6代線底板尺寸為1500X1800mm，切割32英寸基板可以切割8片，37英寸可以切割6片。7代線的底板尺寸是1800X2100mm，切割42英寸基板可以切割8片，46英寸可以切割6片。圖4.1給出了1～7代的玻璃底板尺寸界定情況。目前，全球范圍已經(jīng)進(jìn)入第6代和第7代產(chǎn)品生產(chǎn)的階段，預(yù)計(jì)在未來兩年里，第5代及第5代之前的生產(chǎn)能力的增加幅度將逐漸減小，而第6代和第7代的生產(chǎn)能力在近兩年將形成加快增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。目前，各大設(shè)備廠商也紛紛推出了能夠與第6代以上生產(chǎn)線配套的設(shè)備，如尼康公司的面向第6代、第7代和第8代生產(chǎn)線應(yīng)用的步進(jìn)投影式平板顯示器光刻機(jī)FX-63S，F(xiàn)X-71S和FX-81S。: 回答者：網(wǎng)友

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