第15章-平板顯示器用薄膜ppt課件

1、第十五章 平板顯示器中的 薄膜技術與薄膜材料,平板顯示器,顯示技術：將電信號變換成可見光信號的技術。 平板顯示器(FPD)：Flat Panel Display，一般是指顯示器的深度小于顯示屏幕對角線1/4長度的顯示器件,平板顯示器,液晶顯示器LCD,LCD顯示原理：通過給液晶施加一個電場，改變它的分子排列，配合偏振光片，它就具有阻止光線通過的作用，再配合彩色濾光片，改變加給液晶電壓大小，就能改變某一顏色透光量的多少，也就是說通過改變液晶兩端的電壓就能改變它的透光度和光的波長，達到顯示出圖像的效果,液晶顯示器LCD,有源矩陣驅動LCD (AM-LCD)器件結構,液晶顯示器LCD,AM-LCD

2、中的開關元件：TFT,薄膜晶體管(TFT)是AM-LCD中非常重要的一個部件，它的作用類似于一個開關。TFT的溝道中所采用的半導體薄膜主要為：a-Si : H 和 poly-Si,采用a-Si : H TFT的AM-LCD 在a-Si:H TFT中，柵絕緣膜(SiN)/溝道膜層(a-Si:H)以及刻蝕掩膜(SiN)、電導n+膜(P摻雜的a-Si:H)、最終保護膜(SiN)等都用等離子體CVD沉積制備。 像素電極用的透明導電膜(ITO)，電極、布線 (Cr、Al、Ti、Mo等)，絕緣膜(TaOx)等多采用射頻磁控濺射法沉積,液晶顯示器LCD,AM-LCD 中的開關元件：TFT,采用poly-Si

3、 TFT的AM-LCD 相比a-Si:H TFT，以poly-Si為溝道層的TFT具有多種優(yōu)勢，如無光電導現(xiàn)象、遷移率大、能制作p型溝道等；且目前已可在玻璃基板、低溫條件下制備poly-Si TFT。 制備低溫poly-Si TFT的關鍵是溝道層材料Si薄膜的制備。一般以SiH4或Si2H6為原料氣體，通過PECVD或LPCVD制備出非晶或微晶Si薄膜 (300550 C) ，再經退火處理得到poly-Si薄膜。 低溫poly-Si TFT的柵絕緣膜為PECVD法制備的SiN膜或者NPCVD/PECVD法制備的SiO2膜,液晶顯示器LCD,LCD顯示屏的封裝技術,封裝：即將驅動電路等于液晶屏組

4、裝成器件，實現(xiàn)最終的顯示功能,液晶顯示器LCD,LCD顯示屏的封裝技術,COG：將IC元件以裸芯片的形式直接貼裝在作為液晶盒構成部分的同一玻璃基板上。 需要利用薄膜技術在芯片電極上形成凸點，在ITO布線上形成電極，以保證可靠的電氣連接。 COG關鍵技術是采用了各向異性導電膜(ACF)。ACF的兩大作用：1) 將芯片固定粘結在玻璃基板上；2) 實現(xiàn)電氣連接,液晶顯示器LCD,LCD技術的優(yōu)點,低壓，微功耗 平板型結構 顯示信息量大 易于彩色化 長壽命 無輻射，無污染,LCD技術的缺點,顯示視角小 (目前已基本解決) 響應速度慢 (毫秒級) 屏幕均勻性差 色彩不夠豐富 對環(huán)境溫度要求比較高 非主動

5、發(fā)光，需要背光源,LCD的進展 實用IPS (面內切換) 技術和PVA (利用電極花樣的垂直取向模式) 技術，視角問題得到解決； 選用低粘稠度液晶，將驅動電路改為過驅動，提高了響應速度； 改造工藝保證了大平板的質量，較少了掩膜次數； 改變器件結構，綜合布線，集成器件，減小了整機體積,液晶顯示器LCD,等離子體平板顯示器PDP,PDP工作原理：PDP采用等離子管(放電胞)作為發(fā)光元件，每一個等離子管對應一個像素。屏幕以玻璃作為基板，基板間的封閉放電空間內充入Ne、Xe等混合惰性氣體。玻璃基板的內側面上涂有ITO薄膜激勵電極用于加電壓?；旌蠚怏w在電信號作用下發(fā)生等離子體放電，放電產生的紫外線激發(fā)涂

6、有紅綠藍熒光粉的熒光屏，進而發(fā)射出可見光，顯現(xiàn)出圖像,等離子體平板顯示器PDP,PDP結構圖,等離子體平板顯示器PDP,MgO薄膜,AC型PDP前玻璃板上的保護膜，決定了顯示屏的電子特性，而且很大程度上左右著屏的壽命。PDP中的常用保護膜材料是MgO，具有以下特性： 耐離子濺射 二次電子發(fā)射系數高 放電起始電壓和放電維持電壓低 光透過性好 表面絕緣性能優(yōu)良 電子束蒸鍍法成膜速率高，可保證MgO膜的質量（壽命達23萬小時），是目前PDP用保護膜的主要制備方法,等離子體平板顯示器PDP,PDP的特點,優(yōu)點： （1）容易實現(xiàn)大屏幕和超大屏幕; （2）可視角大（達160度以上）; （3）響應時間小，運

7、動圖像拖尾時間短，動態(tài)清晰度高（優(yōu)于LCD電視機）; （4）PDP為主動發(fā)光型(不像LCD采用背光源)，采用R、G、B三色熒光粉自發(fā)光，因此具有： 亮度高； 對比度高； 色域覆蓋率大，彩色還原特性好，顯示圖像顏色鮮艷，飽和度強； 全屏亮度均勻性好； 不受背光源壽命的限制，壽命長,缺點： （1）每個像素獨立自行發(fā)光，耗電量大，發(fā)熱量多(PDP背板上有多組風扇); （2）長時間顯示高亮度、高對比度的靜止圖像時，容易產生殘留影像，甚至產生灼傷屏幕現(xiàn)象; （3）價格較貴。PDP等離子技術基本上在日本和韓國(LCD面板中國臺灣也能生產)，技術壟斷嚴重,PDP的進展 工藝制作中的主要問題：障壁制作問題最難

8、也最為關鍵。因形狀無法完全滿足激發(fā)熒光粉的要求，影響發(fā)光效率。 目前已有多種解決辦法，如：先鋒公司的Walffle結構、富士通日立公司的Del Ta結構、松下公司的不等款結構等,等離子體平板顯示器PDP,有機電致發(fā)光顯示器OLED,發(fā)光機理：在外界電壓驅動下，由電極注入的電子和空穴在有機材料中復合放出能量，并將能量傳遞給有機發(fā)光物質的分子，后者受到激發(fā)，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)；當受激分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時輻射躍遷產生了發(fā)光現(xiàn)象,OLED器件的基本結構,有機電致發(fā)光顯示器OLED,分類,根據器件所用有機材料的不同，分為小分子有機EL顯示器(OLED)和高分子有機EL顯示器(PLED)。 OLED的發(fā)光膜層：連續(xù)真空蒸鍍法來制備 小分子結構穩(wěn)定，易于合成和純化，且容易形成致密而純凈的薄膜。目前已經商用的有機EL器件基本上采用的都是OLED。 PLED的發(fā)光層膜：多采用濕法制膜，如旋涂、噴墨打印、絲網印刷等成膜技術。 聚合物材料柔性好，有望在柔性顯示屏中應用,有機電致發(fā)光顯示器O