薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)生产线专用设备分析
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)生产线专用设备分析
——半导体设备供应商争夺的又一大市场——
七星电子 董大为
1888年奥地利植物学家莱尼茨尔首先发现液晶材料,经许多科学家持续研究,特别是
在1968年美国RCA公司的海麦尔发现:向列相液晶的透明薄层通电时,会出现混浊现象
(即产生电光效应)。首次制成了静态图像液晶显示器。此后,日本的夏普,精工和卡西欧
等公司在美国公司的成果基础上实现了产品的大量生产,并不断发展。
现在的LCD产品有以下几种类型:(1)70年代已经进行大量生产的,用于电子手表,
计算器显示的扭曲向列型液晶显示器(TN-LCD);(2)在80年代开始大量生产的,应用范
围更广,具有视角宽,对比度高,扫描线多等优点的,超扭曲向列型液晶显示器(STN-LCD);
和(3)90年代后期快速发展的有源矩阵液晶显示器(AM-LCD)。特别是TFT-LCD。它们
具有体积小,重量轻,电压低,功耗小,分辨率高,灰度等级大,无辐射,适合便携式应用
等优点。像素色彩可达1670万种。成本降低潜力巨大。现在已经成为当代液晶显示产品的
主流。
有人视TN-LCD为低档产品,STN-LCD为中档产品,TFT-LCD为高档产品。实际上它
们是具有不同优点。适合应用于不同场合的产品。但是TFT-LCD可以看作是融合了微电子
技术,光电子技术,高分子化学,高纯材料技术的一项新型器件技术TFT-LCD。从工厂投
资规模来看,一条STN-LCD生产线约需3500万美元,而一条8代TFT-LCD生产线则需要
投资30亿美元。而投资中大部分是设备购置费用。
与集成电路(IC)相比,IC是以硅片作为衬底;而TFT-LCD则是以玻璃板作为基板。
IC生产中目前大量采用的硅晶圆直径为200 mm和300 mm,而TFT-LCD生产中所用的玻
璃板的尺寸,以7代线为例则已高达1870mm×2220mm,而8代线则为2160mm×2400mm。
在加工精度方面,IC线宽已经进入65纳米节点;而TFT-LCD的线宽则约为2~3微米,并
且由于IC的芯片尺寸比较小,个别缺陷较多的芯片可以在中测时剔除;而TFT-LCD面板由
于尺寸比较大,出现缺陷,只能使产品降级。人们往往称集成电路为微电子技术,称TFT-LCD
为巨微电子技术。
在生产过程中,IC的关键加工工艺有:薄膜技术,光刻技术和掺杂技术,执行这些工
艺操作的专用设备有:化学气相淀积(CVD),溅射,嚗光,刻蚀,扩散与离子注入等。而
TFT-LCD的关键生产工艺则有:阵列(ARRAY),成盒(CELL),模组组装(LCM)等,
其中阵列工艺的设备最为昂贵。设备费用大约占总投资的65%。在全部设备费用中,最复
杂,体积最大,最贵的则是磁控溅射,等离子化学气相淀积,嚗光机和刻蚀机等。TFT-LCD
生产设备可以说是借鉴并立足于半导体专用设备技术之上,而又有所发展。因此巨大的
TFT-LCD设备市场则成为半导体设备厂商开展新一轮竞争的必争之地。我国正在大力发展
液晶面板的生产,也面临TFT-LCD设备的巨大投资的压力。本文将就此问题作一简单分析,
介绍。
一. 磁控溅射(MCS)
溅射是指在反应室中,被电离的正离子在暗区电场的加速下撞击阴极靶,使靶材溅射而
淀积在基板上形成薄膜。磁控溅射(MCS)则是指在阴极靶背后加装磁场,使二次电子在
洛仑兹力的作用下被束缚在靶表面。延长二次电子运动轨迹,使产生更多的正离子来轰击靶,
同时消耗了电子能量,具有淀积速率高和温度低两大优点。 MCS在IC倒装焊封装过程中,用来进行焊接凸块下金属化(UBM)淀积和金属布线,
尤其是在铜布线的孔洞中淀积阻挡层(Ta/N)和Cu种子层。但是由于孔洞尺寸缩小,深宽
比增加,洞口肩部淀积(Overhang)的出现,使得无法获得好的台阶复盖。因此出现了诸如:
长距离溅射,控制发射度溅射,离子化金属等离子溅射等工艺改进方法。
MCS在TFT-LCD生产中,用于淀积栅电极,源/漏电极和铟锡氧化物(ITO)像素电极。
也用于彩色滤光片(CF)中的淀积,如黑色矩阵和ITO共用电极的淀积。淀积的材料则用
Ta, Cr, MoTa, MoW, MoAlNd等。对淀积工艺的要求是:电阻率低,厚度均匀,光滑,和底
层粘附好,台阶覆盖好,应力小,沾污少,不形成小丘,电迁移率小,不起弧等。
现在8代线的MCS设备,采用多个立式反应室串联连续溅射。ULVAC公司为8代线
开发的MCS设备采用了交流阴极,克服了传统的直流阴极溅射,一在靶边缘速率过快的缺
点,使淀积更均匀,也使淀积时间缩短为90秒。
大面积的靶在抽真空时要避免受力,因此在设计靶,阴极,和反应室时要同步进行;为
了避免接缝处出现拉弧,采用整体靶是必要的,但是整体靶的生产很困难。靶面和磁铁之间
的间距,在生产过程中随着靶材料的消耗而会变小。因此,这个间距需要在生产过程中,根
据情况,用软件来进行调整。
目前TFT-LCD生产使用的MCS设备供应商有ULVAC,Unaxis, AKT等公司。其中
ULVAC公司在2006年占全部市场的94%。靶的供应商则有NIKKO公司。一条7代生产线
就需要8台MCS设备。每台的价格大约为1050万美元。
二. 化学气相淀积(CVD)
化学气相淀积是气态反应物经化学反应淀积在基板上形成固态薄膜的一种工艺。在IC
生产中使用的CVD设备品种很多:有常压的,亚常压的,低压的,等离子体的等。分别用
于SiO2,,SiNX,,PSG,,BPSG,,Poly-Si和难熔金属硅化物等。在TFT-LCD中常使用等离子
体增强CVD(PECVD)。这是一种能在比较低的温度下进行等离子体淀积薄膜的CVD技术。
在TFT-LCD生产中,用PECVD淀积的薄膜是:SiNX栅介质,α-Si : H有源层,n+-Si :H
源/漏层和SiNX钝化层。淀积过程中对厚度均匀性,台阶覆盖,应力,组份,速率,颗粒,
生产率和基板运载的安全可靠性都有严格的要求。
大尺寸基板上的均匀淀积是个棘手的问题。因为在反应腔内存在等离子体驻波效应
(SWE)。这是由于传输终端不能吸收入射波能量而全部反射,反射波叠加到入射波而形成
的。SWE与平板电极半径,平板电极间距,等离子体层厚度,以及射频波长等参数有关。
为了克服SWE产生的不利影响,各公司都对此展开攻关,如JEL公司推出的脉冲等离子体
技术(PPE)。它采用:(1)射频频率:13.56 MHz;(2)脉冲重复频率(指每秒开/关次数):
在500 Hz ~ 10 KHz之间连续可调;(3)占空比(指开启时间与脉冲总时间之比):在10 ~ 90
%之间连续可调。JEL公司在6代线上采用PPE技术 淀积SiNX,(脉冲重复频率为500 Hz,
占空比为80 %),获得的淀积均匀性达到 ± 5.3 %;而用传统的等离子体技术的均匀性则为 ±
10.6 %。目前该项技术已经应用于该公司的8代机上。
PECVD系统内的清洁程度对高分辨率面板十分重要,AKT使用遥控等离子体(RPCS)
清洗反应室,可使前驱物(Precursors)NF3达到97 %解离,解离出的F与系统内的Si结合
形成SiF而被抽走。由于RPCS在反应室内没有NF3等离子体,因此不会对零件造成离子轰
击,基本上消除 AlXOYF的形成,减少了粉末,延长了清洗间隔时间。
生产PECVD的有AKT,ULVAC,JEL等公司,2006年AKT占有市场的84 %。一条
7代线需要9 ~ 10 台PECVD。每台PECVD的价格为1300美元。
三. 嚗光机 嚗光是利用光源将掩模图形传递到光胶上,再经显影在光胶上形成实际的图形。用它对
基板材料作选择性刻蚀。
对IC生产来说目前已经进入 65 钠米技术代,嚗光的波长不断缩小,镜头的数值孔径
(NA)不断增大,嚗光机构也已采用分步重复投影扫描嚗光机。但是对于TFT-LCD生产,
基板面积的增大比线宽的缩小更具挑战性。嚗光在阵列工艺中用来形成有源矩阵图形,在彩
膜工艺中则用来形成黑矩阵,RGB像素和柱状隔离物等。使用的嚗光机有以下几种:
(1)接近式嚗光机。当光线通过掩模对基板上的光胶进行嚗光的时候,在掩模与基板
之间保留有一微小的间隙以减少掩模损伤。它造价低,分辨率好,生产效率高,但是大尺寸
的掩模会下垂,因此不得不加大间隙;从而使分辨率降低,限制了该方法的使用范围。现在
NSK公司和Hitach公司克服了上述问题,能够使用1220mm × 1400 mm掩模来制作黑矩阵
图形,并准备用于某些阵列图形。
(2)分步重复投影嚗光机。它由投影物镜,照明光源,自动对准,自动调焦,调平,
高速精密工作台,计算机控制等部分组成。它通过光学投影成像系统将掩模图形按所需要的
倍率投射在涂有光胶的基板上嚗光成像;通过自动对准和工作台伺服控制运动,实现层间套
刻和全基板上图形阵列分布。它的优点是:对准精度高,分辨率好,可自动调焦。但是,基
板愈大,步进数愈多,生产效率降低,接缝误差也影响面板质量。
(3)反射镜投影扫描嚗光机。它以高压汞灯作为光源,通过聚光系统形成光束,经弧
形狭缝射向运动的掩模;再经由凹镜,凸镜和棱镜组成的直角反射镜,投向与掩模同步运动
的基板,并在其表面上成像,从而把掩模图形转移到基板上。在这种嚗光机中,狭缝长度和
扫描距离决定了嚗光面积。狭缝宽度决定分辨率和焦深。控制嚗光参数和狭缝可满足不同嚗
光的需求。这种嚗光机较轻,较小。对大面积基板来说由于使用较小的掩模,运行成本比较
低。但是它的对准精度比较低,延伸到9代生产线似乎有困难。Canon公司在这类机型的生
产中占优势。
(4)多镜头投影扫描嚗光机。为克服基板尺寸增大而导致产量下降,Nikon公司采用
大面积掩模和双排交叉排列的投影镜头,镜头嚗光邻近区域相互重迭。嚗光是对位于镜头下
的掩模进行扫描完成的,整个基板要进行4~6次扫描,这种方法的优点是:可以用增加镜头
数量的办法来增加像场以适应基板尺寸的增大,7代机和8代机可用到多达11个镜头,光
源也可以根据分辨率选择g线,h线,或i线。由于大掩模的自重会导致下垂,为此在掩模
表面设置传感器,自动检验测量弯曲量,并分别计算出每个镜头应调焦的范围进行调焦。这
种设备的镜头多,各个镜头间的一致性要求高,设备价格极为昂贵。2006年嚗光机市场中
Canon公司占50%,Nikon公司占42 %。8代线中嚗光机每台价格为1800万美元。采用4
掩模工艺每条线需要12台,总共需要花费2.16亿美元。
四. 刻蚀机
刻蚀是光胶经嚗光显影后对没有被光胶所保护的部分进行刻蚀,从而把图形转移到薄膜
上。刻蚀有干刻(用等离子体)和湿刻(用化学溶液)二类。干刻为各向异性刻蚀,在均匀
性,重复性,尺寸控制方面有优势,而且还可以进行终端检测。湿刻为各向同性刻蚀,它对
光胶和底层材料有较好的选择性,刻速快,产量高,设备造价低,但是占用厂房面积大。
在IC生产中,要刻蚀的线条细,深宽比大,而且涉及很多新材料;因此主要采用干刻
如等离子体刻蚀(PE),反应离子刻蚀(RIE),磁增强反应离子刻蚀(MERIE),以及各种
高密度等离子体刻蚀。
在TFT-LCD生产中,对α-Si, n+ α-Si 和SiNX用干刻,对栅,源/漏和ITO用湿刻。在4
掩模工艺中,为了更好控制胶的侧面,源/漏也用干刻。
tft-lcd生产工艺
tft-lcd生产工艺
TFT-LCD是一种液晶显示技术,全称为薄膜晶体管液晶显示器。TFT-LCD生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 基板清洗:将玻璃基板放入清洗机内,通过化学溶液和超声波清洗,去除表面的污染物和杂质。
2. 蒸镀:将清洗后的基板放入真空蒸镀机内,通过热蒸发或磁控溅射的方式,将ITO(氧化铟锡)等导电材料薄膜均匀地沉积在基板上,形成液晶显示器的电极。
3. 形成图形:利用UV曝光机将光掩膜与基板层叠在一起进行曝光,然后通过显影和蚀刻的步骤,去除未曝光的部分物质,形成规定的图形。
4. 涂布液晶层:将液晶原料涂布在形成图形的基板上,然后通过加热和冷却控制液晶分子的方向和排列,形成液晶层。
5. 定位贴合:将两块涂有液晶层的基板通过真空吸附的方式,精确地对准并叠放在一起,形成液晶显示区域。同时,在两块基板的边缘区域添加背光源、驱动IC等组件。
6. 封装:将贴合好的基板放入封装机内,通过高温封装胶或薄膜封装胶封住整个液晶显示器结构,保护液晶显示区域以及内部电路。
7. 背光模组制造:制作背光源,通常采用CCFL(冷阴极荧光灯)或LED(发光二极管),通过封装、组装等过程,将背光源和液晶显示器组装在一起。
8. 电功能测试:对制作好的液晶显示器进行电功能测试,确保其正常工作。
以上是TFT-LCD生产工艺的基本流程,当然还有很多其他细节的工艺步骤,如氧化硅沉积、染料封装等。随着技术的发展,TFT-LCD生产工艺也在不断改进和完善,以提高产品的质量和性能。
TFT LCD产业现状
TFT LCD产业现状
tft-lcd产业现状
tft(thinfilmtransistor,薄膜晶体管)lcd(liquidcrystaldisplay,液晶显示器)是有源矩阵类型液晶显示器(activematrixlcd,am-lcd)中的一种。它具有低功耗、轻薄易用、高亮度、高对比度、高响应速度、无辐射、无闪烁、适用范围宽、生产成品率高、易于集成化和更新换代等特点,目前已成为平板显示产业的主流技术之一。小到智能手机、数码相机、电子表,大到平板电视、各种尺寸的显示器,都在大量采用tft-lcd屏。
tft-lcd的主要原材料包含液晶、玻璃基板、背光模组、彩色滤光片、偏光片、驱动电路、化学气体与材料、外框、各类薄膜及其他材料。其中,液晶、玻璃基板、滤光片、偏光片等关键原材料主要掌控在日本、韩国、德国、美国企业手中。我国台湾地区生产了全球50%以上的大尺寸tft-lcd驱动ic,PCB了全球80%以上的大尺寸tft-lcd驱动ic,并且就是背光模组的关键产地。
主流的tft面板有a-si(amorphoussilicon,非晶硅)tft技术和ltps(lowtemperaturepoly-silicon,低温多晶硅)tft技术。其中大部分采用a-sitft制造技术,一些小尺寸产品采用ltps技术。ltpstft与a-sitft相比能够提供更亮、更精细的画面,并且更轻薄、更省电。
目前,液晶显示已经占有了平板表明市场的主导地位,为同时实现响应速度更慢、分辨率更高、色彩更多样、尺寸更大的显示屏,企业和研究机构仍在不断研发代莱技术,存有特定光电性质的无机、有机膜材料,用作液晶分子价值观念的高分子材料,以及背光led等新材料。
(2)我国tft-lcd产业发展现状
1998年从日本引入第一条1代生产线掀开了我国tft-lcd产业的发展历史,2021年随着京东方全面收购韩国现代电子的液晶业务,我国tft-lcd产业发展也步入快车道,各地生产线项目纷纷上马,至目前为止已经初具规模,构成了为北京为核心的环渤海产业基地;以合肥、南京、苏州和昆山为核心的长江三角洲产业基地;以深圳、广州为代表的珠江三角洲表明产业基地;以成都为核心的西部产业基地。我国大陆目前主要tft-lcd生产企业存有北京京东方、深圳天马、tcl、南京中电熊猫、江苏昆山龙腾光电等。
tft2
TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜场效应晶体管LCD,是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。
和TN技术不同的是,TFT的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像TN液晶那样从上至下,而是从下向上。这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管,光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极,在FET电极导通时,液晶分子的表现也会发生改变,可以通过遮光和透光来达到显示的目的,响应时间大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的对比度和更丰富的色彩,荧屏更新频率也更快,故TFT俗称“真彩”。
相对于DSTN而言,TFT-LCD的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。因而每个节点都相对独立,并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度,同时也可以精确控制显示灰度,这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。
目前,绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用TFT-LCD。早期的TFT-LCD主要用于笔记本电脑的制造。尽管在当时TFT相对于DSTN具有极大的优势,但是由于技术上的原因,TFT-LCD在响应时间、亮度及可视角度上与传统的CRT显示器还有很大的差距。加上极低的成品率导致其高昂的价格,使得桌面型的TFT-LCD成为遥不可及的尤物。
不过,随着技术的不断发展,良品率不断提高,加上一些新技术的出现,使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度方面有了很大的进步,拉近了与传统CRT显示器的差距。如今,大多数主流LCD显示器的响应时间都提高到50ms以下,这些都为LCD走向主流铺平了道路。
LCD的应用市场应该说是潜力巨大。但就液晶面板生产能力而言,全世界的LCD主要集中在中国台湾、韩国和日本三个主要生产基地。亚洲是LCD面板研发及生产制造的中心,而台、日、韩三大产地的发展情况各有不同。
tft3
和TN技术不同的是,TFT的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像TN液晶那样从上至下,而是从下向上。这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管,光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极,在FET电极导通时,液晶分子的表现也会发生改变,可以通过遮光和透光来达到显示的目的,响应时间大大提高到80ms左右。因其具有比TN-LCD更高的对比度和更丰富的色彩,荧屏更新频率也更快,故TFT俗称“真彩”。
相对于DSTN而言,TFT-LCD的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。因而每个节点都相对独立,并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度,同时也可以精确控制显示灰度,这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。
编辑本段应用
目前,绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用TFT-LCD。早期的TFT-LCD主要用于笔记本电脑的制造。尽管在当时TFT相对于DSTN具有极大的优势,但是由于技术上的原因,TFT-LCD在响应时间、亮度及可视角度上与传统的CRT显示器还有很大的差距。加上极低的成品率导致其高昂的价格,使得桌面型的TFT-LCD成为遥不可及的尤物。
不过,随着技术的不断发展,良品率不断提高,加上一些新技术的出现,使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度方面有了很大的进步,拉近了与传统CRT显示器的差距。如今,大多数主流LCD显示器的响应时间都提高到16ms以下,这些都为LCD走向主流铺平了道路。
LCD的应用市场应该说是潜力巨大。但就液晶面板生产能力而言,全世界的LCD主要集中在中国台湾、韩国和日本三个主要生产基地。亚洲是LCD面板研发及生产制造的中心,而台、日、韩三大产地的发展情况各有不同。
编辑本段主流的TFT面板
目前主流的TFT面板有a-Si(非晶硅薄膜晶体管)TFT技术和LTPS TFT(低温多晶硅)TFT技术。
2024年TFT-LCD玻璃基板市场分析报告
2024年TFT-LCD玻璃基板市场分析报告
引言
本报告旨在对TFT-LCD玻璃基板市场进行全面分析,包括市场规模、竞争状况、发展趋势等方面的内容,为投资者和业界从业者提供决策参考。
背景
TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)玻璃基板是一种关键的显示器件,广泛应用于电视机、计算机显示器、智能手机等电子产品中。近年来,TFT-LCD市场持续增长,玻璃基板作为TFT-LCD显示器的核心组成部分之一,受到了广泛关注。
市场规模
根据数据统计分析,TFT-LCD玻璃基板市场于2019年达到了XX亿美元,预计在2025年将增长至XX亿美元。市场规模的增长主要受益于消费电子产品的普及和需求增加。
市场竞争
TFT-LCD玻璃基板市场竞争激烈,主要有几家大型企业垄断市场。其中,企业A、企业B和企业C是市场三大主要竞争对手,占据了市场份额的XX%。这些企业通过不断提升生产技术、降低成本以及拓展市场渠道来保持自身竞争力。 此外,新兴企业也在不断涌现,尝试进入市场。然而,由于技术要求高、资金需求大以及市场门槛较高等因素,新进入者面临巨大挑战。预计未来,市场竞争将进一步激烈。
市场趋势
1. 高分辨率需求增加:随着消费者对显示效果要求的提高,高分辨率TFT-LCD显示器的需求呈现增长趋势。这对玻璃基板的制造工艺和技术提出了新的要求。
2. 可折叠显示器的崛起:可折叠显示器作为TFT-LCD显示器的创新形态,受到消费者的关注。这一趋势要求玻璃基板具备更好的柔韧性和耐用性。
3. 生态环保要求:随着环保意识的提高,消费者对电子产品的环保性能要求增加。玻璃基板制造需要采用更环保的生产工艺,减少对环境的影响。
发展机遇与挑战
1. 市场机遇:随着新兴应用领域的不断拓展,如虚拟现实、增强现实等,TFT-LCD玻璃基板市场将迎来新的增长机遇。此外,互联网智能化时代的来临,也将推动消费电子产品的需求增加。
2. 技术挑战:TFT-LCD玻璃基板制造面临的技术挑战包括更高的分辨率要求、更薄的玻璃基板、更高的折叠性能等。为了满足技术要求,企业需要持续进行技术研发和创新。 3. 环境挑战:玻璃基板制造过程中的废水、废气排放对环境造成了一定的负面影响。企业需要投入更多资源来改善生产过程,实现环保目标。
南京薄膜晶体管液晶显示器件生产线项目火灾报警的设计
南京薄膜晶体管液晶显示器件生产线项目火灾报警的设计
摘要:本文针对南京薄膜晶体管液晶显示器件生产线项目火灾报警的设计,结合该设计在施工和调试阶段现场反馈的问题,就设计本身进行分析和探讨,以供参考。
关键词:火警系统;系统构架;探测器;接口
中图分类号: u260.4+23 文献标识码: a 文章编号:
引言:南京中电集团某公司投资超百亿元在南京建设薄膜晶体管液晶显示器件(tft-lcd)生产线项目,项目规划阵列、成盒、模组厂房及配套设施,设计生产能力达8万片/月玻璃基板。本期建筑面积约33万立方米,为了早期发现和通报火灾,及时通知人员疏散和灭火,预防和减少人员伤亡,设计火灾自动报警及联动控制系统。本文仅对项目火灾报警的探测部分进行讨论,不涵盖具体联动内容。
一、火警系统定性以及内容
项目主要建筑中, lcd厂房、lcm厂房、动力中心和无机化学品输送站火灾危险性类别为丙类,根据>(gb50116-98)要求,设置火灾报警系统,保护对象等级为二级,采用重点监测的方式。特气输配站和有机化学品输送站生产类别为甲类,根据规范(gb50116-98)要求,设置火灾报警系统,保护对象等级为一级,采用全面监测的方式。
内容涵盖火灾报警及联动控制系统、极早期空气采样烟雾报警系统、可燃气体报警系统。 二、系统构架
火警控制中心设置在动力中心一层专用的消防及应急监控中心。系统选用西门子fd720 产品进行设计,具有分布智能集中报警的功能。本次设计共使用12台火警控制器,其中lcd厂房9台,lcm厂房1台,动力中心1台,食堂栋1台;动力中心另配置火警联动控制柜2套。所有火警控制器通过控制器总线(光缆)形成环形网络,并通过网络接口模块ck11进入中央管理系统,对系统进行图形化管理,系统配置管理计算机及配套管理软件。
各控制器通过现场总线(火警总线)连接回路卡与探测器及其它现场部件,总线采用环形布置方式,提高线路可靠度。每回路最多连接126只智能探测器以及编码模块,本次设计每回路预留至少20%总线容量。火警系统 dc 24v 控制电源电缆分二路,一路为总线设备(模块、火灾显示盘等)工作电源;另一路为外控电源,为防火阀、电动风阀、排烟防火阀、电磁阀等直流工作设备供电。每台火警控制器配套联动电源,引出电源电缆仅覆盖其周边范围内用电设备,不与其他火警控制器电源搭接。
TFT-LCD 制程中 Sand Mura 的失效模式分析及改善研究
TFT-LCD 制程中 Sand Mura 的失效模式分析及改善研究
史高飞;沈奇雨;许徐飞;宋洁;赵娜;韩基挏;李乘揆
【摘 要】在薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)的制作过程中,Mura 是一种常见的不良现象,它可以直接影响到产品的画面品质.本文结合生产工艺的实际情况,采用宏观微观检查设备 Macro/Micro(M/M)、扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束测试仪(FIB)等设备进行检测分析,研究了产品开发过程中出现的 Sand Mura 问题.实验结果表明,Sand Mura发生的主要原因是像素电极 ITO 在刻蚀过程中由于过刻发生断裂,导致在通电时该处液晶分子偏转发生异常,进而阻挡了光的透过而形成暗点;通过变更 ITO 薄膜的厚度及刻蚀时间等一系列措施,防止了像素电极在 PVX 过孔处因过刻引起的断裂,不良发生率降至0.3%,产品质量得到了很大的提高.此外,过孔设计优化方案有助于新产品开发阶段避免该不良的发生,为以后相关问题的研究奠定了一些理论基础.%Mura is a common defect which degrades display
quality greatly in TFT-LCD process.Sand Mura was studied in this paper
which happened in a new product development,and the experiments were
carried out by Macroscopic and Microscopic Inspection(M/M),Scanning
Electron Microscope (SEM),Focused Ion beam(FIB)and so on.Experimental
results show that the pixel electrode ITO open happened in the over wet
什么是TFT-LCD
草稿什么是TFT LCD?
LCD的历史
1888年,澳大利亚的植物学家Fredreich Rheinizer发现了液晶。“液晶”既不是固体也不是液体(肥
皂水就是一种液晶),是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态,
它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。一般可分热致液晶和溶致液晶两类。
在显示应用领域,使用的是热致液晶,超出一定温度范围,热致液晶就不再呈现液晶态,温度低了,出
现结晶现象,温度升高了,就变成液体;液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范
围。液晶由于它的各向异性而具有的电光效应,尤其扭曲向列效应和超扭曲效应,所以能够制成不同类
型的显示器件(Liquid Crystal Display简称LCD)。
二十世纪六十年代中期,科学家展示了液晶在外界电压的作用下会改变它的透光性的特性,液晶这一
呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。
如果对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。早期的样机(六十年代末期生产的)
太不稳定,不适于大规模生产,直到一位英国的研究者提供出一种稳定的液晶材料——联二苯时,情况
才发生根本的转变。
今天的彩色液晶电视和液晶显示器所使用的TFT LCD屏基本上是采用了类似三明治的分层结构(如
下图所示)。
什么是TFT LCD?
TFT(Thin Film Transistor)为薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器件,在每个像素点上设计一个场效应开
关管,这样就容易实现真彩色、高分辨率的液晶显示器件。TFT LCD的结构有如三明治(见下图),从上到
下分为偏光镜(Polarizer)、滤色玻璃板(Color filter glass)、TFT玻璃板(TFT glass)、偏光镜以及提供光源
的背光,滤色玻璃板与TFT玻璃板两片玻璃之间填充的是液晶材料。草稿TFT玻璃板上分布着与显示像素一样多的薄膜晶体管,而滤色玻璃板则起着滤色的作用,用以产生彩色。上下偏光板的透光角度相互垂直,背光照射时先通过下偏光板向上透出,它借助液晶分子来传导光线,液晶分子的排列状态在滤色玻璃板和TFT玻璃板之间电压的作用下发生扭转,通过液晶的扭转角度来决定透光的多少,也就决定了屏幕显示的亮度。
tft-lcd工艺
tft-lcd工艺
TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)是现代平面显示器的一种主流技术,广泛应用于智能手机、电视、电脑显示器等各种设备中。TFT-LCD工艺是制造TFT-LCD的一系列技术过程,包括掩膜制作、刻蚀、沉积薄膜等多个步骤。本文将对TFT-LCD工艺进行详细介绍。
TFT-LCD工艺通常由以下几个步骤组成:
第一步是掩膜制作。在TFT-LCD的生产过程中,需要使用金属掩膜来定义每个像素的位置。通过光刻技术,将金属掩膜上的图案转移到底片上,形成像素点的排列。这个步骤的关键是确保掩膜的制作精度和稳定性。
第二步是刻蚀。刻蚀是将底片上金属掩膜之外的区域去除,只保留需要的图案。这可以通过化学或物理的方式完成。刻蚀是整个工艺中最关键的一步,任何偏差都可能导致显示器的质量问题,因此需要非常精确和细致的处理。
第三步是沉积薄膜。TFT-LCD中的薄膜分为多层,包括背板、栅极、源极、漏极等各种功能层。通过化学气相沉积或物理气相沉积技术,可以将这些薄膜一层层地覆盖在底片上。每层薄膜的厚度和性质都需要严格控制,以确保显示器的性能。
第四步是液晶注入和密封。在前面的步骤中,已经制作好了底板和上层玻璃基板。这两个基板之间需要注入液晶,然后密封起来,形成显示器的组装。液晶注入需要在无尘室条件下进行,以防止杂质进入液晶层。密封需要使用高精度的设备确保两个基板之间的间隙均匀。
第五步是后道工艺。后道工艺主要包括退火、切割、组装等步骤。退火是为了改善TFT电流和透光率的特性,提高显示器的性能。切割是将大尺寸的面板切割成小尺寸的显示器,方便后续的组装。组装包括贴合触摸屏、封装等过程,将显示器组装成最终的产品。
总之,TFT-LCD工艺是一项十分复杂而精密的技术。它需要高度纯净的生产环境、精密的设备和高水平的技术人员来完成。通过掩膜制作、刻蚀、沉积薄膜、液晶注入和密封、后道工艺等多个步骤,可以制造出高性能、高品质的TFT-LCD显示器。TFT-LCD工艺的不断创新和进步,将为我们生活中的各种设备提供更加清晰、绚丽的显示效果。
TFT-LCD设备内Particle分析改善方法研究
TFT-LCD设备内Particle分析改善方法研究
李林杰;刘园园;王鹏;徐锋刚;郭兴奎
【摘 要】本文研究了一种快速寻找TFT-LCD制程设备内particle源并改善的方法,研究表明利用5W1H及相关性的科学分析方法建立粒子的分布模型-Particle Map,可快速定位particle源,使得Particle寻找及改善的过程大大缩短,快速降低异物不良,提升产品品质.
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2017(000)018
【总页数】3页(P14-15,18)
【关键词】TFT-LCD;ParticleSource;ParticleMap;ParticleSource消除
【作 者】李林杰;刘园园;王鹏;徐锋刚;郭兴奎
【作者单位】合肥京东方光电科技有限公司;合肥京东方光电科技有限公司;合肥京东方光电科技有限公司;合肥京东方光电科技有限公司;合肥京东方光电科技有限公司
【正文语种】中 文
TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置,因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点,而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。同时市场对Particle的要求越来越高,PPI也越做越高,品牌客户目前均要求0 DOT亮点出货,而异物size大小也从0.4μm收严至0.1μm,工艺制程设备内particle的管理日益凸显,particle类不良随着客户规格的加严同步升高。在本文中,我们通过对particle类不良分析及生产设备内Process环境的改善,收集了大量的数据,建立了一种可以方便快捷准确的改善方法。
(一)Particle Map的概念
Particle Map是设备内Particle源分析的一种方法,通过5W1H及相关性方法研究确定动作与Particle的对应关系,最终确定真因子(产尘部件)。
