光电显示技术3.8 有源矩阵液晶显示器件.ppt

3.9　液晶显示器的主要材料及制造工艺 3.10 液晶技术的新进展 2、彩色滤色膜的制造工艺 彩色滤色片的结构如图： GLASS SUBSTRATE Black Matrix Color Layer Over Coat ITO 　主要通过微细加工技术来制造彩膜。具体的方法有染色法、颜料分散法、电沉积法和印刷法。 3、黑矩阵的制造工艺 　黑矩阵的主要作用是防止背景光泄漏、提高显示对比度、防止混色和增加颜色的纯度。 　方法是利用含有黑色颜料的光刻胶，用光刻法制备黑矩阵。黑色颜料多采用碳黑。由于碳黑对可见光与紫外光的吸收，曝光时要采用数千瓦功率的汞灯，这就是所谓树脂化黑矩。 液晶显示器件各主要成份的成本 一、 LCD宽视角化技术的进展 　由于液晶的光学各向异性，造成不同视角下，有效光程差Δnd不同。而液晶盒的最佳光程差是按垂直入射光线设计的，这样视角增大时，最小透过率增加，对比度下降。 1、液晶盒外光学补偿法 ⑴相差膜补偿法 　在液晶盒的观察面上加贴一片一定数值的光学各向异性薄膜以改善视角特性。 ⑵准直背光源加漫散射观察屏法 　用准直光作为LCD的背光源，在LCD观察面上放置一块漫射屏。 2、低扭曲角和低Δnd设计 　减小LCD盒的Δnd可以减少Δnd的变化，从而改善视角特性。但Δnd的减小将使最大透过率下降，可以将液晶盒的扭曲角变小，加一层PVA薄膜进行补偿。 3、改变液晶分子排列方式 ⑴光学补偿弯曲排列模式－OCB 　液晶分子弯曲排列，利用液晶分子排列来实现自我补偿，又称为自补偿模式。 　在弯曲排列的LC分子中，中间的LC分子始终跟基板垂直，施加电压时中间的LC分子无需重新排列，其它分子只需“弯曲”即可，故这种方式的响应速度快。 ⑵IPS平面控制模式 　把控制液晶分子偏转的一对电极都做在同一基板上，利用施加在这一对电极之间的横向电场来控制液晶分子的状态，使液晶分子在平行于基板的平面内旋转，产生扭曲形变。 ⑶垂直取向模式(VA-mode) ①MVA模式 　上、下基板上有小凸起，液晶分子垂直取向，当加电压时，凸起间产生倾斜场，使液晶分子偏离垂直方向，形成“畴”，随着电场的增加，透射率增大。 ②PVA模式 　采用透明的ITO电极代替MVA中的液晶层凸起物，将ITO层光刻上条状缝隙，上、下基板加电压时，就产生倾斜的场，使液晶分子向几个方向倾斜，透光率增加。 PVA模式 ⑷边缘场开关模式(FFS) 　电极间的距离l小于盒的间隙d和电极宽度w，加电场时整个液晶盒内的电力线呈抛物线形状，即在电极的上方既有电场的水平分量又有电场的垂直分量，因此电极上的分子也可以旋转，从而提高了盒的透光率。 CPA（Continuous Pinwheel Alignment，连续焰火状排列）技术。这是夏普在液晶领域的一大发明。夏普CPA液晶屏属于VA软屏，像素呈蜂窝状或者六角形。CPA模式的每个像素都具有多个方形圆角的次像素电极，当电压加到液晶层像素电极和另一面的电极上时，形成一个对角的电场，驱使各液晶分子朝着中心电极呈放射的焰火状排列。由于像素电极上的电场是连续变化的，所以这种广视角模式被称为“连续焰火状排列”模式。 台湾MVA 奇美VAextreme 友达AMVA 三星PVA LG-飞利浦S-IPS屏 二、提高响应速度 1、插黑技术 在每场的1/3～1/2周期内插入一个暗态。 2、场序彩色LCD(FS-LCD) 优点：(1)分辨力提高， (2)光利用率提高， (3)不使用滤光片，成本低。 　a-si:H的导电性与c-Si有很大差别。主要表现在两个方面：①载流子迁移率小；②载流子浓度低。 a-siTFT的优点： ①漏电流IOFF很小； ②其制备温度低(3000C左右)，可用玻璃作基板，并具有大面积均匀性，易实现大面积彩色显示。 缺点：ION较小，为提高ION ，使a-siTFT尺寸加大，这将减小LCD的开口率。 　将漏、源电极直接作在a-Si:H有源层上，不可能保证完好的欧姆接触。在铝电极和有源层之间夹一层重掺磷的n＋型a-Si:H层，就可保证电极与有源层之间的欧姆接触。 ⑴a-Si的结构和工艺 Si3N4 ①先光刻好透明电极ITO的图形； ②蒸Cr ，并光刻出Cr条，作为栅电极G； ③沉积绝缘层的Si3N4，厚度约为0.25μm。 ④沉积有源层a-Si:H，厚度约为0.2μm ，并将不需要的a-Si:H部分刻蚀掉。 ⑤沉积n＋a-Si:H，并将不要的部分刻蚀掉，只在FET位置上源、漏极处留下n＋a-Si:H 。 ⑥在Si3N4层上刻出接触窗口A，在下一工序中使ITO层与漏极电极D相连； ⑦蒸镀铝层，并光刻出源、漏电极。 ⑵a-SiTFT转移特性 a-SiTFT的输出持性 a-SiTFT的转移持性