[공학기술]LCD제조공정 조사보고서

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목차

1.LCD의 정의
2.LCD의 역사
3.디스플레이 장치의 변천사
<1> 브라운관(CRT)
<2> LCD
<3> PDP(Plasma Display Panel)
(1) PDP의 정의
(2) PDP의 원리
(3) PDP의 구조
1) AC형 PDP의 구조
2) DC형 PDP의 구조
(4) PDP의 특성
4.LCD의 원리
<1>액정분자의 배열변화
(1) Homogeneous분자 배열
(2) Homeotropic분자 배열
(3) Pretilted분자 배열
(4) Hybrid 분자 배열
(5) Twisted 분자 배열
(6) planar분자 배열
(7) Focalconic분자 배열
<2>액정셀의 제조방법
<3>배향막
<4>배향 기술의 종류와 특징
(1)사방증착법
(2)Rubbing법
(3) Non-rubbing process
1)LB법
2)미세형상 형성법(Grating법)
3)자계인가표면흡착법(MOLCA)
4)광 배향법
5.LCD의 종류와 구조
<1>LCD의 종류
(1) TN LCD
(2) STN LCD
(3) DSTN LCD
(4)TFT(thinfilmtransistor);박막트랜지스터
<2>LCD의 구조
(1) MODULE의 주요 자재 및 부품
1) TAB (Tape Automated Bonding)
2) ACF (Anisotropic Conductive Film)
3) PCB (Printed Circuit Board)
4) Back Light

(2)cell의 주요 자재및 부품
1)GLASS 기판
2) ITO 기판
3) PHOTO RESIST
4) 배향막
5) SPACER
6) SEAL재
7) 액정
8) 편광판

6.LCD의 제조공정
<1>TFT/LCD 제조공정
(1) 패턴공정
(2) CF(Color Filter) 공정
1) BM(Black Matrix) 공정
2) 화소별 공정
3) ITO 공정
(3) Cell 공정
(4) 모듈 공정
*BLU(BackLight Unit)
<2>TN(Twisted nematic) LCD 개요
(1) TN LCD 제조공정
1) PEP LINE
2) CELL LINE
3) MODULE
7.디스플레이 시장경향
<1> TFT-LCD 세계시장동향
(1) 2004-2005년 시장 개괄
(2) 제품별 시장 동향 및 전망
(3)국내 시장 동향

8.디스플레이의 차세대신기술
<1>햇빛아래에서도 잘보이는 LCD
<2> LCD 광시야각 기술개발
<3>동전보다 얇은 LCD모듈
<4>시스템 LCD
<5>중소형 LCD 신기술 개발

본문내용

분자는 이색성을 보이기 때문에 연신방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직한 방향으로 진동하는 빛은 투과하는 기능을 가진다. 현재 LCD용으로 사용되어지는 편광판에는, PVA-요오드계 편광판과 PVA-염료계 편광판으로 나눌 수 있다. PVA-요오드계 편광판은 PVA 연신 Film에 요오드를 염색시킨 것으로, 편광 특성이 우수하여 LCD의 Contrast 특성을 향상시킬 수 있다. 그러나 내열성이 나쁘다. 한편, PVA-염료계는 PVA 연신 Film에 이색성 염료를 염색시킨 것으로, 편광 특성은 떨어지지만 내습성이 우수하여 내구성이 필요한 차재용등의 LCD에 사용되어지고 있다. 또한, PVA-염료계 편광판은 염료를 선택함으로써 Color편광판을 만들 수 있다.
그림5. 편광판의 기능
LCD에 사용되는 편광판의 기본적인 중요 요소로는, 높은 편광기능을 발휘함과 동시에 외관특성, 내구성이 우수하고, 부품으로서 가공하기 쉽고, 사용하기 쉬운 것 등을 들 수 있다.그러나 편광자는 그 자체가 투과축의 방향에 대한 기계적 강도가 약하고, 열이나 수분에 의해 수축하거나, 편광기능이 떨어지기 때문에, 실용적인 편광자로서 사용할 수 없다. 이러한 결점을 보완하기 위하여 초산 Cellulose Film등의 지지체(보호층)사이에 끼워서 점착제로 고정시킨 구조로 되어있다. 이 지지체는 내습내열성의 향상, 기계적 강도 부여 외에 액정에 유해한 자외선을 흡수하는 기능도 가지고 있다. 그림6에 편광판의 구조를 나타내었다.
그림6. 편광판의 구조
또한, 흑백표시를 위한 D-STN(Double Layer STN) LCD에 대응, 보다 박형경량을 목적으로 위상차판이라고 불리우는 광학보상 Film이 사용되고 있다. 즉, 위상차판이 STN LCD의 착색을 해소시켜 흑백표시가 가능하게 하였으며, 이러한 LCD를 FSTN(Film STN)라 불리운다.
위상차판은, 고분자 Film을 일축연신시켜 만들어지며, 특정의 위상차를 가진다. 이 위상차판은 일반적으로 편광판과 일체형으로 사용되어지며, 이러한 편광판을 타원편광판이라고 불린다. 이것은 타원편광판을 투과한 빛이 위상차판에 의해 복굴절되어 타원편광이 되기 때문이다. 그림7에 타원편광판의 구조를 나타내었다.
그림3.타원편광판의 구조
6. LCD의 제조공정
<1>TFT/LCD 제조공정
(1) TFT(Thin Film Trasistor, 박막 트랜지스터) 공정
▲ LCD TFT 의 구조(단면도)
1. Polarizing Filter(편광필터)
들어오고 나가는 빛을 조절함
2. Glass Substrate(유리기판)
전극이 형성됨
3. Transparent Electrodes(투명전극)
LCD를 구동함
4. Alignment Layer(배열층)
액정 분자를 고정된 방향으로 정렬함
5. Liquid Crystals(액정)
6. Spacer(스페이서)
양 유리판 사이의 공간을 일정하게 유지해 줌
7. Color Filter(색필터)
R,G,B 필터를 이용하여 각각의 색상을 표현함
8. Backlighting(백라이트)
스크린에 빛으로 보내줌
TFT-LCD 패널의 한 개 픽셀(R, G, B 3개의 서브 픽셀로 이루어진다)은 폭이 약 0.3mm 정도로 미세하다. 물론 그 안에 들어가는 TFT (Thin Film Transistor)의 크기는 더 작다. 더군다나 해상도가 1600 x 1200 수준이 되려면 그 픽셀의 수가 무려 192만개가 되며 여기에 각 서브 픽셀까지 고려 한다면 3배(R, G, B)를 해야 하므로 576만개의 TFT가 필요하다. 그러므로 전체 공정 자체의 정밀도도 높아야하는 공정으로 반도체 수준의 공정이 요구된다. TFT-LCD 패널의 제조 공정은 크게 TFT 공정, 컬러 필터(이하 CF) 공정, Cell 공정, 모듈 공정으로 나뉘어 진행 되는데, TFT공정과, CF공정을 거친 두개의 글라스를 가지고 Cell 공정을 거쳐 1개의 패널이 만들어 지고, Cell 공정을 거친 패널이 모듈 공정을 거쳐 실제로 모니터나 TV에 들어가는 TFT-LCD 패널 1장이 만들어 진다. 기본적인 전극을 형성 하는 공정이다. 가장 기본이 되면서도 핵심적인 공정으로 각 셀의 전극을 만들어 주게 된다. 순서는 다음과 같다. ① 게이트 전극 생성 ② 절연막 및 반도체막 생성 ③ 데이터 전극 생성 ④ 보호막 생성 ⑤ 화소 전극 생성
위의 5단계를 거치지만 각 단계마다 1회 이상의 패턴 공정이 필요하다. 이 패턴 공정이야 말로 TFT-LCD 패널공정의 핵심이라고도 부를 수 있는 공정으로 TFT 공정뿐만 아니라 CF 공정에도 유사한 패턴 공정이 필요하다.
(1) 패턴공정 패턴 공정은 그 하나만으로도 정밀하고 복잡한 공정이다. 1장의 TFT-LCD 패널을 만들기 위해서 적어도 이 공정을 여러 번 거치게 된다. 물론 그때 동일한 증착 재료와 공법을 사용하는 것은 아니지만 개략적인 공정은 비슷하다.
① 증착
PECVD는 chemical vapor를 진공상태의 챔버에 주입하고, 전장을 형성하여 플라즈마를 유도하는 장치로 구성되는데 전장에 의해 높은 에너지를 얻은 전자가 중성상태의 가스분자와 충돌하여 가스분자를 분해하고, 이 분해된 가스원자가 기판에 부착되는 반응을 이용하여 박막을 증착하는 공정이다. 따라서 기존의 CVD가 열에너지를 반응에 필요한 에너지원으로 이용하고 있는 반면에 PECVD는 플라즈마를 이용함으로서 그 만큼 열에너지를 줄일 수 있게 되어 저온에서 박막을 형성할 수 있다. 이러한 장점 때문에 SiO2, SiNX, amorphous silicon 등을 낮은 온도에서 증착할 수 있고 compound semiconductor와 폴리머 기판에 대한 증착이 가능하다 증착은 기본적인 글라스위에 최종 산출물(예를 들어 금속 전극일 경우는 금속을, 반도체일 경우는 반도체, 절연막일 경우는 절연체 등)을 글라스 위에 얇게 도포하는 공정을 말한다. 특히 금속 재료일 경우는 Sputtering 방식을 이용하고, 반도체나 절연막의 경우는 PECVD 방식을 이용한다. (진공속에서 금속, 금속화합물 또는 합금을 가열 증발시켜서 증발금속 또는 증발 금속화합물을 목적 물질의 표면에 붙게 하여

키워드

LCD,   CRT,   PDP,   디스플레이,   액정셀,   배향막,   cell,   TFT