稱TFT-LCD技術(shù)基于半導體IC制造加工。TFT-LCD技術(shù)的獨特之處在于它使用玻璃基板，而不是傳統(tǒng)的硅晶圓。對于TFT制造工藝，薄膜形成，如CVD，PVD等工藝，都是非常重要得環(huán)節(jié)。在彩色濾光片和TFT基板的組裝過程中，已經(jīng)開發(fā)了ODF工藝，并將其應(yīng)用于大尺寸LCD。

在以下的各節(jié)中，我們將逐一介紹TFT、Cell、Module 的工藝制程

一、TFT panel process

首先，液晶分子的運動與排列都需要電子來驅(qū)動，因此在液晶的載體——TFT玻璃上，必須有能夠?qū)щ姷牟糠?，來控制液晶的運動，這里將會用ITO(Indium Tin Oxide，透明導電金屬)來做這件事情。ITO是透明的，也稱薄膜導電晶體，這樣才不會阻擋背光。

液晶分子排列的不同以及快速的運動變化，才能保證每個像素精準顯示相應(yīng)的顏色，并且圖像的變化精確快速，這就要求對液晶分子控制的精密。ITO薄膜需要做特殊的處理，就猶如在PCB板上印刷電路一般，在整個液晶板上畫出導電線路。

常規(guī)液晶屏都是采用背溝道刻蝕型(BCE)TFT 顯示像素的結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)見下圖：

對背溝道刻蝕型TFT結(jié)構(gòu)的陣列面板，根據(jù)需要制作的膜層的先后順序和各層膜間的相互關(guān)系，其主要工藝流程可以分為 5 個步驟(5 次光照)。

第一層為Gate電極。

第二層為Gate絕緣層

第三層為Source/Drain電極

第四層為Contact Hole

第五層為ITO電極

其形成得工藝類型一次如下：

第一步：柵極(Gate)及掃描線形成

具體包括：Gate 層金屬濺射成膜，Gate 光刻，Gate 濕刻等工藝制程。經(jīng)過這些工藝，最終在玻璃基板上形成掃描線和柵電極，即Gate 電極。工藝完成后得到的圖形見下圖：

光刻技術(shù)是把Mask圖形結(jié)構(gòu)復制到要蝕刻的玻璃基板上。主要的三個工序：光阻涂布、曝光、顯影

濕刻：濕蝕刻使用適當?shù)母g性溶液對需要去除的膜層利用化學反應(yīng)去除

干刻：利用工藝氣體與薄膜的化學反應(yīng)，以及等離子體對薄膜的轟擊達到去除膜層的目的

第二步：柵極絕緣層及非晶硅小島(Island)形成

具體包括：PECVD 三層連續(xù)成膜，小島光刻，小島干刻等工藝制程。經(jīng)過這些工藝，最終在玻璃基板上形成TFT 用非晶硅小島。工藝完成后得到的圖形見下圖：

PVD(Physical Vapor Deposition)即物理氣相沉積，是當前國際上廣泛應(yīng)用的先進表面處理技術(shù)。其工作原理就是在真空條件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)部分離化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時，把蒸發(fā)物或其反應(yīng)物沉積在基底上。目前市面上使用最多的PVD技術(shù)主要分為磁控濺射鍍、多弧離子鍍和蒸鍍?nèi)箢悺?/p>

第三步：源、漏電極(S/D)、數(shù)據(jù)電極和溝道(Channel)形成

具體包括：S/D 金屬層濺射成膜，S/D 光刻，S/D 濕刻，溝道干刻等工藝制程。經(jīng)過這些工藝，最終在玻璃基板上形成TFT 的源、漏電極、溝道及數(shù)據(jù)線。到此，TFT 已制作完成。工藝完成后得到的圖形見下圖：

第四步：保護絕緣層(Passivition)及過孔(Via)形成

具體包括：PECVD 成膜，光刻，過孔干刻等工藝制程。經(jīng)過這些工藝，最終在玻璃基板上形成 TFT 溝道保護絕緣層及導通過孔。工藝完成后得到的圖形見下圖：

第五步：透明象素電極ITO 的形成

具體包括：ITO 透明電極層的濺射成膜，ITO 光刻，ITO 濕刻等工藝制程。經(jīng)過這些工藝，最終在玻璃基板上形成透明象素電極。工藝完成后得到的圖形見下圖：

至此，整個陣列工序制作完成。簡單來說 5 次光照的陣列工序就是：5 次成膜+5 次刻蝕

二、CF process

濾色片可以通過多種方法生產(chǎn);光刻是一種典型的方法。在光刻中，彩色濾光片是通過通過光掩模暴露涂有感光彩色抗蝕劑的玻璃基板來生產(chǎn)的?？刮g劑經(jīng)過硬化以形成LCD的RGB圖案。

1. 形成黑色基體(低反射率鉻或樹脂)

首先形成黑色矩陣，以防止背光和RGB顏色混合物的任何泄漏。

2. 彩色抗蝕涂層

彩色抗蝕劑涂覆在整個玻璃基板表面上。

3. 曝光

為了使圖案不溶，通過光掩模曝光對其進行紫外線固化。

4. 顯影與烘烤

在通過顯影溶液去除不必要部分的彩色抗蝕劑后，通過烘烤固化圖案。

★重復 2 到 4 次

上述從 2 到 4 的過程重復三次(對于 RGB)。

5. 銦錫氧化層形成

ITO層(透明導電層)是通過飛濺方法形成的。

6. 支撐柱狀隔墊物(Photo Spacer，PS) 形成

形成PS以更徹底地控制兩個玻璃(彩色濾光片和TFT陣列)之間的cell間隙，以獲得改進的圖像質(zhì)量。

作用：

1.適當?shù)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/1472/" target="_blank">機械強度

2.高對比度

3.減少因震動所產(chǎn)生球狀spacer對彩色濾光片的刮傷

4.均勻性佳

三、Cell process

中段部分的Cell ，是以前段的Array玻璃作為基板，和彩色的濾光片玻璃基板相結(jié)合，并且在兩片玻璃基板之間灌入液晶(LC)。

一、 PI 涂布

提供液晶分子在Cell內(nèi)所需的配向及預傾角基材。

二、Rubbing(摩擦)

利用配向布毛摩擦玻璃基板上方的PI膜，制作出供液晶定向用之溝槽，使液晶依照所制定的方向整齊排列于上下配向膜間。

和PI制程一樣，Rubbing尤其需要消除ESD。

預傾角(Pre-tilt Angle 或 TBA：Tilt Bias Angle)特性指液晶分子在配向膜上的排列并不是平行于膜表面，而是分子的一端在摩擦方向上相對于膜表面有一定翹起，蹺起的角稱為預傾角。如果沒有預傾角，在外界電場下，液晶分子可以從兩個方向隨機立起，這將造成顯示不良。

三、框膠

框膠成分:

(1) 主要成分：密封劑

(2) 硅球 : 具有一定的高度，起墊片作用

四、液晶滴入

液晶填充的方式為滴落填充式(One-Drop-Fill)。

五、熱壓

將陣列玻璃與色阻玻璃加壓貼合。

六、切割裂片

在制作液晶面板的時候不可能一片一片的生產(chǎn)，這樣效率太低了，所以一次性加工多片，通過切割的方式分離出來。

七、偏光片貼片

之后就是bonding IC和FPC;組裝背光模組，整機外殼之類得工序，相對與前面得高精度工序要簡單一些。

四、Module process

模塊的主要工藝制程包括：COG、FPC 邦定，裝配等。以下逐一介紹。

1、COG、FPC 邦定

COG(Chip on Glass)和 FPC (Flexible Printed Circuit)是一種電路的連接方式。由于電極多，一對一的排線連接很困難?，F(xiàn)在通常的做法是將玻璃上的引線作成陣列，IC/FPC上的引線也作成對應(yīng)陣列，通過一種各向異性導電膜(ACF)將IC/FPC上的電極與玻璃上的電極一對一連接導通。玻璃上的引線電極陣列示意圖如下：

邦定后IC/FPC、屏、及 ACF 的相對位置如下圖：

2、組裝

組裝是將背光源、屏、控制電路板、及觸摸屏等部件組合在一起，形成一個完整的顯示模塊。組裝一般是由手工來完成的，熟練的技術(shù)工人在這里非常重要。

模塊段除去以上主要工藝制程外，還有一些輔助的工藝制程，如：激光切線，切線后電測，邦定后電測，組裝后電測，切線后顯微鏡檢查，綁定后顯微鏡檢查或自動光學檢查，IC 邦定后剪切力剝離測試，F(xiàn)PC 邦定后拉力剝離測試，組裝后加電老化，包裝出貨等

五、結(jié)束語

雖然我們不是制程加工人員，但是我們還是要了解相關(guān)的東西，因為在與其他部門或人員對接時才能更得心應(yīng)手。遇到問題才能多方面考慮，如果不知道制程得相關(guān)知識，遇到問題根本不會想到這里來，因此制程的了解還是有必要的。

審核編輯：湯梓紅

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