吳海清

摘要：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(jìn)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(dòng)IC、印刷電路板和液晶板的壓合。

關(guān)鍵詞：TFT-LCD；open cell；制程；驅(qū)動(dòng)IC；印刷電路板

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）27-0232-02

1 TFT-LCD open cell 制程簡(jiǎn)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(jìn)行TFT玻璃的制作，這與半導(dǎo)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(dòng)IC和印刷電路板壓合至TFT玻璃，并完成我們所熟知的open cell。

2 TFT-LCD open cell前段制程

TFT-LCD open cell前段制程與半導(dǎo)體制程非常相似，主要分成四個(gè)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(qiáng)化學(xué)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(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉淀出所期望的薄膜，如圖2所示。 SI3N4、N+a-si和a-si三種材料充當(dāng)?shù)慕巧謩e為：gate端和液晶存儲(chǔ)電容的電解質(zhì)、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)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，如圖3所示。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(dǎo)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(gè)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。

3 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(gè)主要步驟：

1）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(jī)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(zhǎng)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(gè)長(zhǎng)方形將會(huì)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(jī)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(jìn)行壓合，并在壓合處邊框部分涂上導(dǎo)電膠，以保證外部電子能進(jìn)入液晶層。壓合后由上向下的順序?yàn)椋翰噬珵V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(jìn)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(gè)TFT-LCD OPEN CELL的中段制程已經(jīng)完成。

4 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(dòng)IC和PCB壓合至液晶板上，這個(gè)制程主要由三個(gè)步驟組成：

1）ACF（ Anisotropic Conductive Film）的涂布。在液晶板需要壓合驅(qū)動(dòng)IC的地方涂布ACF，如圖8（a）圖所示，ACF又稱異方性導(dǎo)電膠膜，特點(diǎn)是上下方向?qū)щ姡笥曳较虿粚?dǎo)電，主要作用是連通驅(qū)動(dòng)IC與液晶面板。

2）驅(qū)動(dòng)IC的壓合。將驅(qū)動(dòng)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，如圖8（b）圖所示。驅(qū)動(dòng)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(duì)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(hào)傳送至gate IC從而控制gate IC。至此整個(gè)TFT-LCD open cell制程已經(jīng)完成，并制作出我們所熟知的open cell，如圖9所示。

5 小結(jié)

整個(gè)TFT-LCD open cell制程步驟相當(dāng)復(fù)雜，而且技術(shù)層出不窮的今天，很多制程和材料使用等都在不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信不久的將來，新的液晶時(shí)代將會(huì)使大家眼前一亮！

參考文獻(xiàn)：

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