薛科

摘要：隨著現(xiàn)今信息技術(shù)的高速發(fā)展，液晶顯示器在技術(shù)水平上也有了明顯提高，從之前傳統(tǒng)的CRT模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)今的平板顯示器。不但在質(zhì)量和技術(shù)方面有了較大提高，且具有更多優(yōu)點(diǎn)，如輻射小、輕薄等優(yōu)點(diǎn)，更加被人們所青睞。目前，薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）制作工藝方面也發(fā)生了一些轉(zhuǎn)變，如在原材料應(yīng)用方面，及產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面都得到的提高?；诖?，在本文研究中對(duì)薄膜晶體管液晶顯示器4次光刻工藝進(jìn)行分析，能夠進(jìn)一步了解到該產(chǎn)品制作工藝，希望對(duì)薄膜晶體管液晶顯示器制造技術(shù)的提高提供可借鑒建議。

關(guān)鍵詞：薄膜晶體管液晶顯示器：4次光刻工藝；研究分析

中圖分類號(hào)：TP27

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487 （2018） 01-0031-02

0 引言

現(xiàn)今是信息化社會(huì)，借助信息技術(shù)來提高人們的生活水平和工作效率，且在目前社會(huì)中所發(fā)揮的作用越發(fā)重要，不但使人們之間的交流越來越方便，且在一定程度上也對(duì)承載了信息載體的顯示終端起到了快速發(fā)展作用。最初，人們所用的顯示器是CRT模式，該顯示器不但體積較為笨重，且輻射也較大。而隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，終端顯示器也在逐漸的新舊交替，如現(xiàn)今所用的液晶顯示器，其不但在體積上更加輕薄，且輻射也更低，受到人們廣泛青睞。目前市面上所應(yīng)用較多的則是硅材料制作而成的薄膜晶體管液晶顯示器，該顯示器具有容量大、清晰度高等優(yōu)點(diǎn)，己然成為現(xiàn)今液晶顯示器的主流產(chǎn)品。除了PC應(yīng)用該顯示器之外，在手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等一些電子設(shè)備中也在應(yīng)用該顯示器，應(yīng)用范圍也越發(fā)廣泛。但是，隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，且所涉及的領(lǐng)域也更廣，對(duì)液晶顯示器技術(shù)和應(yīng)用方面也提出了更高要求，如顯示器容量、面積以及視角、分辨率等方面都需要進(jìn)一步完善，尤其是在低光刻工藝技術(shù)方面，還需要進(jìn)一步開發(fā)，進(jìn)而能減少光刻工藝的次數(shù)，降低生產(chǎn)企業(yè)的成本，以促進(jìn)TFT-LCD光刻工藝發(fā)揮其應(yīng)有作用。

1 TFT--LCD基本結(jié)構(gòu)

LCD屏主要有上下兩層，除此之外還有液晶和背光源所組成，其中，玻璃基板主要包含彩膜與TFT、配向膜、偏光板、ITO膜等制造而成的夾板。在實(shí)際應(yīng)用中，由玻璃基板未加入電場(chǎng)時(shí)，則LCD中的液晶分子會(huì)通過上下玻璃基板中的配向膜溝槽進(jìn)行排列。但是，因玻璃基板上下層中的配向膜溝槽并未呈90°，所以其在夾層中所放置的液晶分子排列則要求為90°的螺旋形扭轉(zhuǎn)排列，則光纖也會(huì)跟著液晶呈90°旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而能與下偏光板軸方向呈平行狀態(tài)，這時(shí)液晶面板則會(huì)呈白色狀態(tài)。換而言之，當(dāng)玻璃基板加入電場(chǎng)時(shí)，則液晶分子會(huì)受電場(chǎng)的影響，呈垂直排列，光偏振態(tài)則不會(huì)出現(xiàn)任何變化，進(jìn)而能直接達(dá)到偏光板中，以此受到影響，無法將光線透射出去，所以液晶面板會(huì)呈現(xiàn)黑色。因此，LCD是否存在電壓，則對(duì)面板所要呈現(xiàn)的效果有著直接影響。并且，如果在LCD屏外加電壓，則液晶分子之前的排列會(huì)出現(xiàn)改變。如果想要改變LCD液晶分子排列狀態(tài)，則可以通過調(diào)節(jié)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)變，以使面板達(dá)到想要呈現(xiàn)的效果。而LCD是否呈現(xiàn)圖像，并非是通過外加電壓所呈現(xiàn)，而是通過外加電壓的中間電位所決定。如果電壓透光率不同，那么所顯示的明暗程度也不盡相同。如果LCD屏想要顯示彩色影響，那么則可以使用是哪個(gè)彩色濾光膜，即可達(dá)到該效果。

TFT-LCD屬于被動(dòng)發(fā)光的顯示器，與主動(dòng)顯示器存在明顯不同，如CRT及LED等。所以，其基本結(jié)構(gòu)較為特殊。因TFT-LCD顯示器構(gòu)成器件主要是由液晶盒、背光源及驅(qū)動(dòng)電路這3點(diǎn)所構(gòu)成。如圖1所示。

從上圖可以看到，該彩色TFT-LCD面板主要是由薄膜晶體管（TFT）、彩膜（CF）、玻璃基板、隔墊物（Spacer）、素電極（PE）、液晶（LC）等部分構(gòu)成。如液晶盒，其主要是由TAB所控制，進(jìn)而通過自動(dòng)焊接線路板的形式，由ACF將屏及TCP進(jìn)行連接，由TCP另一端與裝載控制電路板進(jìn)行焊接，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)TFT來控制開關(guān)，以能夠控制圖像功能的顯示。TFT則是由液晶和彩膜基板、陣列基板所構(gòu)成，主要是對(duì)液晶顯示器顏色及光等的控制。

而從上圖的液晶顯示面板中可以了解到，液晶盒光的調(diào)制主要是由背光源的射入所發(fā)揮的作用，且偏振光的光學(xué)系統(tǒng)則是由兩片偏光片所構(gòu)成，且液晶光學(xué)各向異性，及介電各向異性，和TFT的開關(guān)來對(duì)液晶盒光發(fā)揮調(diào)制作用。但是，因背光源各膜片、偏光片等吸收問題，所以背光源中的光被吸收的較多，進(jìn)而導(dǎo)致顯示器所射出的背光源亮度較低，約5%左右亮度。如圖2所示，其所展示的是TFT-LCD各個(gè)組成部位對(duì)背光的吸收情況。

筆者認(rèn)為，TFT-LCD在應(yīng)用中如果能提高背光源的利用率，且減少對(duì)能源的浪費(fèi)，則可以作為未來TFT-LCD技術(shù)改革的重要方向，且對(duì)TFT-LCD光刻工藝方面也有良好作用。

2 4次光刻技術(shù)的工藝研究

2.1 光刻工藝技術(shù)發(fā)展分析

對(duì)TFT光刻工藝技術(shù)進(jìn)行分析，其主要是通過掩膜版中的圖形縫隙，進(jìn)而對(duì)玻璃基板表面上的光刻膠進(jìn)行了曝光和顯影、刻蝕，以此能將掩模版中的圖形印到玻璃基板上。而目前，隨著TFT-LCD制作工藝水平的提高，從最開始的7次光刻工藝技術(shù)到現(xiàn)今的5次光刻工藝技術(shù)?，F(xiàn)今，TFT-LCD光刻工藝也在正在研發(fā)4次光刻工藝技術(shù)，且在制作手段方面也從最開始的半自動(dòng)化向著目前的全自動(dòng)化進(jìn)行了轉(zhuǎn)變，而諸多制作工藝也從之前手工制作向著機(jī)械化所發(fā)展。如對(duì)掩模版技術(shù)進(jìn)行了解，其也在從最開始的一次曝光單圖形向著一次曝光多圖形所發(fā)展。隨著光刻工藝技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，不但提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本，在市場(chǎng)中也受到了消費(fèi)者更多關(guān)注和青睞。

2.2.4次光刻技術(shù)工藝開發(fā)流程介紹

從圖3中可以看到，4次光刻工藝技術(shù)主要有以下幾個(gè)部分，分別是：硅島、源漏工程、過孔工程、像素電極、柵極工程等幾個(gè)部分。與現(xiàn)今所應(yīng)用的5次光刻工藝相比，4次光刻工藝最大的優(yōu)勢(shì)就是在一次曝光多次刻蝕工藝之后產(chǎn)生硅島和源漏。這本身對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能會(huì)產(chǎn)生一定影響，所以在后續(xù)的工藝開發(fā)中對(duì)刻蝕工藝技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究也非常重要。

3 結(jié)束語

隨著電子產(chǎn)品的新舊交替，其本身在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)就非常激烈，所以如果能在工藝技術(shù)方面得以創(chuàng)新，且在保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能的同時(shí)，也能降低產(chǎn)品成本，這對(duì)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提高具有重要影響。并且，現(xiàn)今技術(shù)發(fā)展日新月異，對(duì)于TFT--LCD顯示技術(shù)來說，如果其在工藝技術(shù)方面得到良好創(chuàng)新，那么對(duì)其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力方面也有著積極作用。并且，隨著現(xiàn)今4次光刻工藝的研發(fā)和應(yīng)用，其所發(fā)揮的作用也會(huì)越來越重要，被更多人們所青睞。

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