TFT-LCD制程

什麼是TFT-LCD?

圖1(a) 圖1(b)

圖1. TFT-LCD架構及模組全工程

Common electrode：

LCD一般於上下透明電極間灌入厚度約3~4um的液晶層，藉灌入像素(Pixel)電極電壓的方式來控制液晶夾層電場大小，進而調節穿透光的強度，使產生介於全亮與全暗之間的灰階畫面(Gray level)。目前LCD主要由彩色濾光片(Color filter, CF)、TFT陣列(TFT Array)基板和背光模組(Backlight)三大部分所組成如圖1 (a)。TFT-LCD的每個Pixel均具有一組TFT來控制其電壓值，而欲使背光模組產生並透過LC的光線具有不同的顏色，那就需要紅、藍、綠(R/B/G)三種顏色的色阻成膜在CF玻璃上，搭配灰階產生全彩效果；在分別完成TFT陣列和CF基板製作後，接著將CF上板與TFT下板間灌注LC並對組貼合，最後附上偏光板(Polarizer)，此段製程稱為「LCD製程」；而最後的「LCM製程」，其為驅動IC 以及控制電路板(PCBA)與玻璃基板的連接(JI Process)，之後再與背光模組進行組裝(MA Process) ，最後就是模組的點燈檢測…等如圖1 (b)。

AUO TFT-LCD製程技術之優勢

持續投資新世代廠房

圖2. G8.5玻璃基板尺寸

友達光電(以下簡稱友達)已發展至8.5代廠以上的製程，以生產大尺寸的液晶電視用面板(如圖2)。2008年12月友達成功點亮國內第一片於G8.5廠房生產的46吋液晶電視面板，製程技術再度領先全台，在TFT-LCD新世代廠房的里程碑中寫下嶄新的一頁，亦建立TFT-LCD綠色廠房新典範。G8.5玻璃基板尺寸相當於一張撞球檯的大小，但玻璃厚度卻不到1mm，因此新世代廠房需要更高的製程技術；隨著大尺寸面板的技術漸趨成熟，友達未來仍將持續專注於新世代廠房的開發，以提高產能、提升製程品質，瞄準客戶服務為目標持續邁進。

大力落實綠色生產技術

次世代製程技術發展方向不外乎藉由簡化製程，及選用最佳化的原物料、零組件方式，以提升製程良率與產能，並降低生產成本。前段TFT Array、CF的製程設備資本投資約佔TFT-LCD整線支出的6成以上，故前段的製程研發首重製程簡化和提高原物料利用率：例如簡化光罩程序的四道光罩技術(見圖3 (a))與無須曝光、蝕刻的圖案成型方法。此外，利用薄化玻璃基板的使用，不僅減少了玻璃原料的消耗，在產品上更具有輕量化、薄型化的優點；同時更能達到減少包裝材料、提升運輸效率等節能減廢的目的。至於LCM則在圖3 (b)中的閘極驅動電路基板技術(Gate on Array, GOA)、HSD (Half source driving)技術的長足發展下，不但精簡了傳統面板對於大量驅動IC的材料依賴性，也有助於LCM產能提昇。在模組背光源方面，以發光二極體(Light Emitting Diode, LED)取代傳統冷陰極燈管不但避免了燈管中汞(Hg)蒸氣對環境的危害；LED較佳的發光效率，也使產品更加的節能。

圖3(a) 圖3(b)

圖3. 友達採用綠色生產技術

以TFT-LCD製程技術為本，勇闖面板藍海

圖4(a) 圖4(b)

圖4. 3D 與觸控等面板新應用的崛起

當前LCD 產業發生了根本性的變化，從過去追求量產規模轉而朝向提高企業核心競爭力及產品附加價值上去發展。面對新的態勢，友達本著前段大面積TFT 生產流程的經驗，和後段電控驅動、光機設計組裝的優異表現，正以現有的TFT-LCD 製程技術為基礎逐步規劃、快速實現面板產業的下個10年大計。這波面板變革在新應用方面有3D (圖4 (a))、觸控面板(圖4 (b))…等；而新技術上的佈局則為持續開發有機發光二極體(OLED)、場發射式顯示器(FED)和電子紙(E-paper)等新興顯示技術。