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[1.8] CF/액정/모듈 공정
Color Filter Process
3
Red
Green
Blue
BM Open
Glass Substrate
Black Matrix
Over Coat
Common Electrode (ITO)
R G B
R G B
R G B
R G B
R G B
R G B
R
R
R Stripe 형태
C/F Pixel 구조 C/F Pixel 구조
Proximity Gap
MASK (Reticle)
Glass Substrate
Stage (Fixed)
Mirror
u.v.
Proximity Exposure System
Parallel-light
Color Filter Photo 설비 Color Filter Photo 설비
Glass 세정(Cleaning)
Cr/CrOx Depo
Cr/CrOx Etch
Red pattern(도포/노광/현상/Cure)
Green pattern(도포/노광/현상/Cure)
Blue pattern(도포/노광/현상/Cure)
UV Ashing
OC Coating
Color Filter 제조 공정 Color Filter 제조 공정
Negative Color PR(Red)
MASK (Stripe RGB Pattern) u.v.
Exposure Proximity Exposure
BM
Red Develop & Bake
※Negative PR:빛을 받은 PR이 남음 주로 (Color PR, 유기절연막 등등) ※Positive PR:빛을 받은 PR이 제거됨 (TFT PR, 유기절연막.BM)
Color Filter Photo 공정 Color Filter Photo 공정
(1) Fabrication of Black Matrix
CF Glass Substrate
BM Cr: 1500Å
CrOx: 500Å
Reduction of Surface Reflection CrOx: Dn x d=1/4 l ~ 500Å
Destructive Interference
Formation of low reflection black-matrix using CrOx/Cr or Organic BM
Negative Color PR(Red)
(2) Red Color-Filter Pattern
Figure 109. Making a Red color-filter pattern
MASK (Stripe RGB Pattern) u.v.
Negative Color PR(Red) Exposure Proximity Exposure
BM
Red Develop & Bake
(3) Green Color-Filter Pattern
Negative Color PR(Green)
MASK (Shifted by a pixel pitch~100mm) MASK (Shifted by a pixel pitch~100mm)
Negative Color PR(Green)
u.v.
Exposure
Green Red Develop & Bake
Red
Negative Color PR(Blue)
(4) Blue Color-Filter Pattern
Exposure
u.v.
Negative Color PR(Blue)
MASK (Shifted by a pixel pitch)
Blue Green Red Develop & Bake
Red Green
R G B Black Matrix
Common Electrode (ITO:1500Å) Over Coat
(a) Color-filter with planarization process
(50 Common Electrode ( ITO Deposition)
Deposition of common electrode using ITO sputtering
R G B Black Matrix
(b) Color-filter without planarization process
Common Electrode (ITO:1500Å)
Soft baking
▶잔존 solvent(20~30%)제거 노광부/
비노광부의 contrast향상
▶ Polymer Tg 공정으로 평탄성 높임
▶PR과 glass와의 접착력을 강화시킴
-. 잔존solvent를 제거하면 현상시에 비노광부
의
막의 현상액에 대한 내성을 증가함.
-. Tg(유리 전이온도)이상으로 가열하면서
film이 annealing됨.
Exposure
▶ Photo crosslinking 반응이 발생
: Mask의 image를 PR위로 전사 공정
▶ 노광방식으로 Aligner, Scan 방식
-. Photo crosslinking 반응 1) 노광부에서 광개시제 라디칼 발생 2) 모노머 중합, 연쇄반응, 3) 막이 crosslinking 됨. 4) 최근 binder가 X-linking에 참여함.
Development
▶ Pattern 형성 공정
: 비노광부가 현상액에 의해 제거됨.
▶ 현상액: KOH, Na2CO3 solution
-. 노광부/비노광부 용해도 차이에 의해 패턴 형
성
-. 노광부는 경화에 의해 현상 억제됨.
-. 비노광부의 binder polymer의 –COOH가 알칼
리
현상액에 녹으면서 현상이 됨.
Hard bake
▶ 잔존 모노머의 열경화 반응
▶ 막의 열적/기계적 내성을 가지게 함.
-. 일정 수준 온도가 올라 가면 잔존 모노머가
열경화 반응이 일어난다. X-linking density가
증가하면서 열/화학적/기계적 내성을 가지게 된
다.
R,G,B 공정 Step R,G,B 공정 Step
노광 전 or 미노광부 Soluble to Developer
노광 후 (노광부) Insoluble to Developer
COOH COOH
COOH COOH
I I
I COOH
COOH
COOH
COOH P
P
P P
P
P P
P
P P
P
P
◆ Photo cross-linking 개념도
R,G,B 공정 – Photo cross-linking 반응 R,G,B 공정 – Photo cross-linking 반응
R,G,B 공정 – Color PR 개념도 R,G,B 공정 – Color PR 개념도
1) Binder Polymer : Base polymer 2) 모노머 : 가교제, polyester acryl 화합물 3) 광개시제 : 빛을 받아서 라디칼을 발생 4) 안료 : PR에 색상 부여 5) 용제 : 각종 성분 용해 및 도포성 부서 6) 첨가제 : 도포성 향상제, 안료 분산성향상제 및 접착력 항상제
Liquid Crystal Cell Process
22
Color Filter
Black Matrix
③ Spacer
Common Electrode(ITO)
Pixel Electrode(ITO)
TFT-Array
② L/C
⑤ Short
Bonding PAD
④ Seal
Polarizer
Polarizer TFT
Liquid Crystal Cell 구조
Color Filter
① Alignment Layer
① Alignment Layer Print
② Rubbing
④ Seal Print
⑤ Short Dispense
TFT-Array Substrate Color Filter Substrate
② Rubbing
③ Spacer Spray
(a)Substrate Assembly
(b)Seal Line Hardening
(c) Cell Scribe & Break
(d) L/C Injection & End Seal
(f) Polarizer Attach
(e) Visual Test
Module Assembly
① Alignment Layer Print
LC Cell Process Flow-Chart
① Alignment Layer Print
Alignment Layer (T
Dispenser : PI 용액 적하 Doctor Roll : Anilox Roll 표면에 균일한 PI 막 형성 Anilox Roll : Dispenser에서 적하된 PI 용액을 보존 APR Plate에 PI 용액 전사 APR Plate : 전사 받은 PI 용액을 기판상에 인쇄
• PI막 두께 Control
-> 인쇄 속도, Doctor Roll & Anilox Roll사이의 Gap, PI막 재료의 농도
PI Print PI Print
Alignment Layer
Substrate
Stage
Roller Rotation
Move
Alignment Layer
Glass Substrate
L/C Molecule
LCD를 만들기 위해서는 액정분자들을 일정한 방향으로 배열시켜야 한다.
LC 배향 (Rubbing) 공정 ② Rubbing
액정과 배향막 – Rubbing 에 의한 액정의 배향
액정과 배향막 – Rubbing에 의한 액정의 배향
(b) Dry Type (a) Wet Type
Color Filter Color Filter
Spacer
Solvent
N2 Gas
③ Spacer Spray
Density of Spacer : 1~2 Spacers/pixel
Color-Filter Only
Spacer 비교(1)
ITO TFT Glass
Alignment Film
Bead Spacer
Glass ITO Pixel Black
Matrix Alignment Film
Liguid Crystal
ITO TFT Glass
Alignment Film
Column Spacer
Glass ITO Pixel Black
Matrix Alignment Film
Liguid Crystal
① Beads Spacer
② Column Spacer
Column Spacer Column Spacer
Spacer 비교(2) – 장/단점
Beads Spacer Column Spacer
장점
- 공정원가 낮음
- 공정이 간단(Spacer 산포)
- 후공정 영향이 적다
- 균일한 Cell Gap 유지
- Pixel내(개구부) Spacer가 없으므로
black 휘도 상승 없음
- Contrast 향상
- Beads무라 없음
단점
- 산포 밀도수 불균일에 의한
Cell Gap 영향이 심함
- Pixel내(개구부) Spacer에 의한
휘도 저하 및 Contrast 저하
- Spacer 주위 빛샘
- 옹달샘 현상(가압시)
- 진동/충격에 취약
- C/F 재료비 많음
- C/F 공정수가 많음
(Coating, 노광, 현상, OVEN)
- 후공정 Margin 부족
(PI Print, Rubbing, Seal Ass’y & HP)
- 신뢰성(가압 Test) – Smear 불량 유발
Column Spacer 개요 Column Spacer 개요 [참고]
< 참고 > C/S 적용 C/F 제조 공정
B/M B/M
Red Red Green Green Blue Blue
ITO ITO
Bare Bare
Column Spacer Column Spacer
Glass 세정 Glass 세정
Exposure Exposure
Develop Develop
Hard Bake Hard Bake
Spacer Coating Spacer Coating
Column Spacer Column Spacer
L/C Inlet
Alignment layer
④ Seal Print
Seal
TFT-Array Only
Sealant Dispenser
TFT-Array
Alignment Layer
Seal
Two types of seal print system
TFT-Array
Screen Mask Sealant
TFT-Array
Seal TFT-Array
LC Inlet
Alignment Layers
Dispenser
Color Filter
Short
Bonding Pad
Common Electrode(ITO) Spacer
⑤ Short Dispense
Formation of electrical shorts between two substrates
(TFT-Array Only)
(a) Substrate Assembly
Seal TFT-Array Substrate
Color Filter Substrate
Short
Spacer ① Alignment Layer Print
② Rubbing
④ Seal Print
⑤ Short Dispense
TFT-Array Substrate Color Filter Substrate
② Rubbing
③ Spacer Spray
(a)Substrate Assembly
① Alignment Layer Print
Substrate align and assembly
(b)Seal Line Hardening
C/F
TFT
SHORT & SPACER산포
Seal 그리기 ( Seal Dispensing )
합 착 ( Assembly 후 Hot Press)
Cell Gap Control
Spacer 미사용
Spacer
위치 Random
BEADS SPACER
상하판 Assembly & Hot Press (CS beads spray) 상하판 Assembly & Hot Press (CS beads spray)
C/F
TFT
Seal , Short onto column spacer 형성
진공 합착
액정 drop (one drop filling)
Column Spacer
Spacer 미사용 위치 고정
Uniformity 개선
Cell Gap Control
Spacer
위치 random
상하판 Assembly & Hot Press (CS pattern case) 상하판 Assembly & Hot Press (CS pattern case)
▶ Substrate Pre-Allign
▶ Hot Press:
Sealant Curing & Cell Gap Control
TFT-Array Substrate
C/F Substrate
Spacer
(b) Seal Line Hardening
Hot Press (~180℃)
Seal
Short
Sealant hardening and cell gap control
Scribe Line
(c) Cell Scribe & Break
Scribe and breaking L/C cells
Chamber
Pressure
t
(d) Liquid Crystal Filling Process
Pump V
LCD Cell
Vacuum
Chamber
L/C _
L/C Inlet
Seal
Vacuum filling of liquid crystal
X
Touch Start
Injection
N2 In
N2
N2
X
V _
Pump
(d) Liquid Crystal Drop Fill (적하공정)
End Seal (uv sealant)
Seal
End Seal
Spacer
Short
Seal
L/C Inlet
Cell gap control and end seal of L/C cell
Liquid Crystal
(d) End Seal
(e) Visual Test & (f) Polarizer Film
Visual Test
Bonding Pad
Edge Grinding
Visual test and polarizer attachment
Polarizer
Polarizer
• 편광판 접착제 면의 이형 필름을 제거하여 접착제를 노출시키고, 원통형 고무 Roll로 눌러서 Cell에 접착시킨다.
• 편광판 부착공정에서 불량의 90% 정도는 이물질 혼입에 의해 일어난다. (Glass Chip, 편광판 절단면에 부착된 이물질, 공기 중에 부유하는 Particle)
-> Panel 양면의 세정이 필요함.
편광판 이형 필름
Cell
Polalizer 부착 Polalizer 부착
모듈 공정
47
LCD Panel
TCP bonding
PCB Soldering
Driving Test
Backlight & Chassis Ass’y
Aging
PCB & IC Parts
SMT Process
Shipping
Test Test
Test
Final Test
Repair
Repair
Backlight & Chassis Units
LCD Panel
PCB
B/L Unit Chassis
TCP
Module 공정 Flow Chart Module 공정 Flow Chart
TCP (or TAB)
- Tape carrier Package의 약자
- Lead frame 구실을 하는 패턴이 들어 있는 Tape를 사용하여 Bonding.
- Film 형태의 PKG
COF
- Chip On Film 의 약자
- TAB처럼 Film위에 device hole을 만들지
않고, Cu패턴을 형성하여 film위에 bonding.
- Film 형태의 PKG
COF TAB
TCP & COF TCP & COF
ⓐ FPC (Flexible Printed Circuit)
ⓑ Driver IC
ⓒ ITO pattern (Indium Tin Oxide)
ⓓ LCD (Liquid Crystal Display)
ⓐ
ⓒ
ⓓ
ⓑ
Chip On Glass의 약자:Driver IC를 Panel에 직접 부착하는 실장 기술
COG COG
TFT- Array
Thermal Press ACF
Conducting Carbon Particles
Insulating silicon rubber
Cu Lead (TCP)
Bonding PAD W
TCP Hot Bar
Protective Films
구동용 Drive-IC(집적 회로)를 이방성 도전 FILM (ACF: Anisotropic Conductive Film)을 이용하여 열과 압력을 이용하여 연결 및 부착 하는 공정.
OLB (Outer lead Bonder) 공정 OLB (Outer lead Bonder) 공정
ACF의 구조 및 conduction ACF의 구조 및 conduction
TFT Glass(하판)
CF Glass(상판)
Pol
Gate
S/D
OLB Process OLB Process
PCB BONDING
- TAB IC와 PCB 사이에 이방성 도전 FILM(ACF)을 놓고 열과 압력을 가하여 TAB IC와 PCB LAND
사이를 수 ㎛ 이하로 근접시켜 도전 입자로 전극간의 전기적 통로를 형성하고 계속하여 충분한
열량을 인가함으로써 ACF의 주 성분인 EPOXY를 경화시켜 접착력을 부여하는 공정.
PCB Bonding Process PCB Bonding Process
PCB Bonding Process PCB Bonding Process
Si Dispenser 외부에 노출된 COLOR FILTER 및 OLB Pad부가 습기에 의해 부식되는 것을 방지 하고, 외부충격 으로부터 보호하는 목적으로 실리콘 또는 BOND를 도포하는 공정.
- 1 -
[A- A' 단면도]
Silicon Dispenser Process Silicon Dispenser Process
Si Dispenser Process Si Dispenser Process
기구조립 이란?
ASS'Y(PANEL & BACK_LIGHT ASSEMBLY) 제품의 각종요소에 해당되는 부품과 기타
기능성 자재를 제조설비 및 각종 JIG류, ASS'Y TOOL류 등을 이용하여 조립함으로써,
상품으로서의 가치가 내포된 완제품 단계로서의 최종 공정을 일컫는다..
기구 조립 Process 기구 조립 Process
직하방식
Edge 방식
PRISM SHEET DIFFUSER LAMP
MOLD FRAME REFLECTOR SHEET
LAMP LAMP
LGP
LGP PATTERN REFLECTOR SHEET
경사방식(Wedge Type)
평판방식(Flat Type)
LAMP
L/Reflector
LGP
(Flat Type)
LAMP
L/Reflector
(Wedge Type)
LGP
광원 위치에 따른 방식 LGP 형상에 따른 방식
Back Light Unit Back Light Unit
① LCD Panel
▶ TFT-Array Substrate
▶ Color Filter Substrate
② Driving Circuit Unit
▶ LCD Driver IC (LDI) Chips
▶ Multi-layer PCBs
▶ Driving Circuits
③ Backlight & Chassis Unit
▶ Backlight Unit
▶ Chassis Assembly
① LCD Panel
② Driving Circuit Unit
③ Backlight & Chassis Unit
PCB LDI
TCP
TFT-Array Substrate
Color Filter Substrate
Chassis
LGP Lamp
완성된 TFT-LCD module구조 완성된 TFT-LCD module구조
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