了解整個TFT-LCD open cell的制程

文章主要介紹TFT-LCD open cell制程，TFT-LCD open cell制程一般分為前段、中段和后段制程，前段制程主要是進行TFT玻璃的制作；中段制程主要指將TFT玻璃與彩色濾光片貼合；后段制程指驅(qū)動IC、印刷電路板和液晶板的壓合。筆者認為，只有了解整個TFT-LCD open cell的制程才能更好的進行TV背光系統(tǒng)、主板甚至整個TV的設(shè)計。

一、TFT-LCD open cell 制程簡述

TFT-LCD open cell制程一般分為前段、中段和后段制程，前段制程主要是進行TFT玻璃的制作，這與半導體制程非常相似；中段制程主要指將TFT玻璃與彩色濾光片貼合，并加上上下偏光板；后段制程指將驅(qū)動IC和印刷電路板壓合至TFT玻璃，并完成我們所熟知的open cell。

二、TFT-LCD open cell前段制程

TFT-LCD open cell前段制程與半導體制程非常相似，主要分成四個步驟：

1.利用沉淀形成gate metal。首先在玻璃基板上涂布一層金屬，然后涂上光阻膠，最后通過暴光、顯影、蝕刻和除膠而形成gate metal。涂布的金屬材料主要成分為：鈦（TI）、鋁（AL）、鉬（MO）和鉻（CR）以及其混合物。

2.沉淀SI3N4（氮化硅）、a-SI（非晶硅）和N+a-si（N型硅）。首先利用PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) 技術(shù)分別涂布一層SI3N4、N+a-si和a-si，然后在N+a-si和a-si上涂布光阻膠，通過暴光、顯影、蝕刻和除膠而形成所需形狀。PECVD指的是等離子體增強化學氣相沉積法，原理是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學活性很強，很容易發(fā)生反應，在基片上沉淀出所期望的薄膜。 SI3N4、N+a-si和a-si三種材料充當?shù)慕巧謩e為：gate端和液晶存儲電容的電解質(zhì)、N型半導體和P型半導體。

3.形成source metal和drain metal。首先在a-si上涂布一層金屬材料來作為source metal和drain metal，然后在金屬材料上涂布光阻膠并通過暴光、顯影、蝕刻和除膠而形成所需形狀。Source metal和drain metal主要成分為：鈦（TI）、鋁（AL）、鉬（MO）和鉻（CR），這與gate metal相同。

4.沉淀SI3N4和ITO（Indium Tin Oxides），ITO氧化銦錫是一種透明導電薄膜。首先利用PECVD技術(shù)沉淀一層SI3N4，然后再涂布一層ITO，至此整個TFT玻璃就完成了也就是說TFT-LCD open cell前段制程已經(jīng)完成，其架構(gòu)如圖4所示，其中g(shù)ate metal連接至gate ic，source metal連接至data ic。

三、TFT-LCD open cell 中段制程

TFT-LCD 架構(gòu)就如三明治，下層TFT玻璃與上層彩色濾光片中間夾著液晶。而TFT-LCD open cell中段制程也分為四個主要步驟：

1.下層TFT玻璃壓合前處理。首先使用離子水洗凈前段的TFT 玻璃，然后在TFT玻璃表面上涂布一層有機高分子配向膜，再通過輾壓形成所謂的PI配向膜，其主要作用是為液晶分子制作一條專用的、有固定角度的通道來控制其在電壓作用下的旋轉(zhuǎn)方向和角度。然后在TFT玻璃上涂布長方形的密封膠，以利于TFT玻璃與彩色濾光片的粘合以及防止液晶外漏,而這個長方形將會是該open cell的可視區(qū)，最后在膠框內(nèi)注入液晶。

2.上層彩色濾光片壓合前處理。首先，在彩色濾光片基板上涂布有機高分子材料，再通過輾壓形成配向膜。然后在彩色濾光片中噴灑spacer，以保證彩色濾光片與TFT基板的空隙。

3.將TFT玻璃基板和彩色濾光片進行壓合，并在壓合處邊框部分涂上導電膠，以保證外部電子能進入液晶層。壓合后由上向下的順序為：彩色濾光片、配向膜、液晶、配向膜和TFT玻璃。

4.將壓合后的液晶板按照設(shè)定好的尺寸進行切割，然后在切割好的液晶板上下分別貼上水平偏光板和垂直偏光板。至此，整個TFT-LCD OPEN CELL的中段制程已經(jīng)完成。

四、TFT-LCD open cell后段制程

TFT-LCD open cell后段制程主要指的是將驅(qū)動IC和PCB壓合至液晶板上，這個制程主要由三個步驟組成：

1.ACF( Anisotropic Conductive Film)的涂布。在液晶板需要壓合驅(qū)動IC的地方涂布ACF，ACF又稱異方性導電膠膜，特點是上下方向?qū)щ姡笥曳较虿粚щ?，主要作用是連通驅(qū)動IC與液晶面板。

2.驅(qū)動IC的壓合。將驅(qū)動IC壓合至已經(jīng)涂布ACF的液晶板上，也就是液晶制程中經(jīng)常所說的bonding。驅(qū)動IC一般為COF(Chip On FPC)材料,并分為gate IC和date IC，其中g(shù)ate IC連接到前文所說的TFT玻璃GATE端，控制TFT的開關(guān)；date IC連接至TFT玻璃的source端，對液晶電容充電從而控制液晶兩端電壓。

3.PCB的壓合。將PCB壓合至液晶板的date IC端，那么PCB上的IC就可以直接控制date IC并且可以通過date IC將信號傳送至gate IC從而控制gate IC。至此整個TFT-LCD open cell制程已經(jīng)完成，并制作出我們所熟知的open cell。