TFT-LCD的制造工艺，TFT-LCD制程详解

从前面瑞祥微技术人员提供的TFT 与其他 LCD 对比中，我们可以看出 TFT-LCD 具备多方面的优势（ TFT-LCD特点 ），那么 TFT-LCD 是通过怎样的制造工艺来发挥出其在显示屏中的巨大优势的呢，本文将详细介绍 TFT-LCD 的制造工艺。

TFT-LCD 的制造工艺有以下几部分：在 TFT 基板上形成 TFT 阵列；在彩色滤光片基板上形成彩色滤光图案及 ITO 导电层；用两块基板形成液晶盒；安装外围电路、组装背光源等的模块组装。

1. 在 TFT 基板上形成 TFT 阵列的工艺

现已实现产业化的 TFT 类型包括：非晶硅 TFT （ a-Si TFT ）、多晶硅 TFT （ p-Si TFT ）、单晶硅 TFT(c-Si TFT) 几种。目前使用最多的仍是 a-Si TFT 。

a-Si TFT 的制造工艺是先在硼硅玻璃基板上溅射栅极材料膜，经掩膜曝光、显影、干法蚀刻后形成栅极布线图案。一般掩膜曝光用步进曝光机。第二步是用 PECVD 法进行连续成膜，形成 SiNx 膜、非掺杂 a-Si 膜，掺磷 n+a-Si 膜。然后再进行掩膜曝光及干法蚀刻形成 TFT 部分的 a-Si 图案。第三步是用溅射成膜法形成透明电极（ ITO 膜），再经掩膜曝光及湿法蚀刻形成显示电极图案。第四步栅极端部绝缘膜的接触孔图案形成则是使用掩膜曝光及干法蚀刻法。第五步是将 AL 等进行溅射成膜，用掩膜曝光、蚀刻形成 TFT 的源极、漏极以及信号线图案。最后用 PECVD 法形成保护绝缘膜，再用掩膜曝光及干法蚀刻进行绝缘膜的蚀刻成形， ( 该保护膜用于对栅极以及信号线电极端部和显示电极的保护 ) 。至此，整个工艺流程完成。

TFT 阵列工艺是 TFT-LCD 制造工艺的关键 , 也是设备投资最多的部分。整个工艺要求在很高的净化条件（例如 10 级）下进行。

2. 在彩色滤光片（ CF ）基板上形成彩色滤光图案的工艺

彩色滤光片着色部分的形成方法有染料法、颜料分散法、印刷法、电解沉积法、喷墨法。目前以颜料分散法为主。

颜料分散法的第一步是将颗粒均匀的微细颜料（平均粒径小于 0.1 μ m ） (R 、 G 、 B 三色 ) 分散在透明感光树脂中。然后将它们依次用涂敷、曝光、显影工艺方法，依次形成 R. G. B 三色图案。在制造中使用光蚀刻技术，所用装置主要是涂敷、曝光、显影装置。

为了防止漏光，在 RGB 三色交界处一般都要加黑矩阵（ BM ）。以往多用溅射法形成单层金属铬膜，现在也有改用金属铬和氧化铬复合型的 BM 膜或树脂混合碳的树脂型 BM 。

此外，还需要在 BM 上制做一层保护膜及形成 IT0 电极 , 由于带有彩色滤光片的基板是作为液晶屏的前基板与带有 TFT 的后基板一起构成液晶盒。所以必须关注好定位问题，使彩色滤光片的各单元与 TFT 基板各像素相对应。

3. 液晶盒的制备工艺

首先是在上下基板表面分别涂敷聚酰亚胺膜并通过摩擦工艺，形成可诱导分子按要求排列的取向膜。之后在 TFT 阵列基板周边布好密封胶材料，并在基板上喷洒衬垫。同时在 CF 基板的透明电极末端涂布银浆。然后将两块基板对位粘接，使 CF 图案与 TFT 像素图案一一对正，再经热处理使密封材料固化。在印刷密封材料时，需留下注入口，以便抽真空灌注液晶。

近年来 , 随着技术进步和基板尺寸的不断加大 , 在盒的制做工艺上也有很大的改进 , 比较有代表性的是灌晶方式的改变 , 从原来的成盒后灌注改为 ODF 法 , 即灌晶与成盒同步进行。另外 . 垫衬方式也不再采用传统的喷洒法 , 而是直接在阵列上用光刻法制作。

4. 外围电路、组装背光源等的模块组装工艺

在液晶盒制作工艺完成后，在面板上需要安装外围驱动电路，再在两块基板表面贴上偏振片。如果是透射型 LCD. 还要安装背光源。

材料和工艺是影响产品性能的两个主要因素，TFT-LCD 经过上面四道主要制程，大量繁杂的制作工艺才形成最终我们所看到的产品。