基板大型化时代LCD生产技术与设备

文章作者 100test 发表时间 2007:09:06 11:33:23
来源 100Test.Com百考试题网

　■FPD-TV的渗透从现在开始

FPD兴起的速度确让人相当讶异，就如众所周知，可以搭配平常经常使用的手机，并且在PC所使用的屏幕上的普及率也很高，另一方面，从现在开始也慢慢渗透到TV市场中。虽然在价格方面，还有一些弹性空间，例如近年来LCD-TV的价格开始出现了每英吋1,000台币的产品，所以可以感受到的是，价格确确实实地出现急速下降。但是，目前所观察到的低价产品，和量贩店中的品牌商品比较之后，依旧可以发现两者在性能上的差异。

　因此现在，没有预算限制的消费者，在与性能好、相对便宜的CRT-TV之间，已经开始出现坚持购买FPD-TV。所以，可以确信的是，FPD-TV正在慢慢地在TV市场上使CRT-TV一点点崩溃，在未来是否能够更进一步的出现更大幅的成长，能否提供低价、高性能的零组件就成了其中的关键所在。

　

▲可以确信的是，FPD-TV正在慢慢地在TV市场上使CRT-TV逐步的崩溃。（数据源：LG）



　■零组件和材料方面的突破

　TV市场上的FPD-TV化已经是无可避免，因此各个FPD技术之间的竞争也不断上演，尤其LCD和PDP之间的竞争十分激烈，此外从2007年开始SED也将参与其中，这或许也将会让这市场产生一些意想不到的变化。以目前的环境以及规模看来，似乎是LCD稍占优势，但是PDP不仅在应答速度和视野角这两个LCD的弱点上积极拉开差距，而且更利用优质的色彩能力，正猛烈地追赶着，同时也全力改善PDP高耗电的问题，例如在平均的动态影像显示时，已经出现比LCD的更低耗电的地方，更进一步的说，在价格方面PDP也有着紧追LCD的低成本的趋势。

　在极具发展潜力的TV市场上，相对其他的FPD技术，LCD持续保持着其本身的优越性，并且为了在竞争中存活下来，简化制程那是必须被期待的事情，除此之外，在零组件和材料等等方面有所突破也有相当的急迫性，因为预计未来在LCD的面板成本中，零组件和材料所占比重将会进一步增加，所以从这方面看来，这将会是决定成败相当关键的一件事情。

　目前关于提升零组件、材料效率，除了透过液晶材料的改善，来提高应答速度之外，在彩色滤光片方面，也开始采用喷墨法的制程，来降低成本，以及将提高色再现性。更进一步，将偏光板和亮度提高FILM一体成型，并且在FILM上附加各种功能，在拥有高功能化的同时还可以达到降低了成本，这些技术的开发也已成为业者积极努力的目标。尤其在背光零组件上，以目前来说，成本结构约为10∼.20％为光源（灯管）、50％左右则是提高亮度用的各式光学薄膜和扩散片、反射片等，其他的30％左右才是包括电路以及外壳等等，所以尽其可能的简单化结构来降低成本也是另一个需要发展的方向。

　

▲尽可能简化背光模块的结构来降低成本，也是另一个需要发展的方向。（数据源：SHARP）



　■推进玻璃基板大吋化

　玻璃基板在FPD产业扩大的同时，也徐徐地跟着进行了大尺寸化，但是在2000年以后，大尺寸化的速度更加快速了，例如，当2005年三星宣布了第9世代生产线计划之后，不到一年的时间，2006年夏普便宣布开时第10世代生产线的计划。到目前为止，玻璃基板的大尺寸化浪潮依然没有减退的迹象，在第9世代生产线的玻璃基板，可以切割6片的60吋的广角面板，而第10世代生产线更可以切割6片64吋或65吋面板，不过需要怀疑的是，第9世代生产线是否真的会被采用，因为第9世代还处于计划阶段时，夏普等公司就已经在制定第10世代的计划了，从理论上来说，第9世代应该是难以有强大的市场竞争力。因此，或许有充分理由可以认为2400mm×2800mm的尺寸很可能成为幻想的世代。在第7世代、第8世代之前的玻璃基板里，基板的大型化方向是以长宽比例为0.85进行发展。例如16：9的LCD面板，就是在利用效率下最合适的比例值。

　然而根据许多的报导显示，第10世代的玻璃基板尺寸为2850mm×3050mm，其长宽比例却变成了0.93。不过这不是生产业者正式公布的数字，所以应该是推测，因为3050mm是现在的生产设备可以支持的最大临界值。

　

▲玻璃基板大尺寸化是未来的发展方向。（数据源：SCHOTT）



　在这样的玻璃基板尺寸基础下，只要把边长稍微延长一些，或许可以生产70吋的面板，虽然这样说，并不是说只要玻璃基板的尺寸无限扩大就可以，期望在未来的大竞争市场中立足，必须朝向不可只依赖因为扩大基板尺寸带来的成本降低所产生的竞争力，而是必须持续进行相关技术的革新。因为如果超过这个临界值，玻璃基板的扩大速度未来可能就会趋缓，但是对于生产设备业者来说，却是一项相当大的挑战，不过第9世代和第10世代的设立也有可能出现波折。

　■下一世代的超大吋LCD工厂

　液晶面板制造中，最让人关心的就是如何提高生产效率并降低成本。建置一条液晶面板生产线的时候，大多是利用以下的公式来做初步投资金额与方向的判定，来控制设备的投资额、减少折旧费，以及提高制造设备的生产效能。TFTArray制程中，减少上光阻、微影、蚀刻重复的次数，也就越少是光罩数，相对的整体的制程程数也会减少，能够缩短投资效率以及总工程时间。几年前，制程光罩数还是6∼.8层，但是最近大多数面板生产商都开始采用了「5层光罩」的制造流程。甚至有一部分业者已经引进了4层光罩的制程。减少光罩数的背后原因是出于降低成本的市场压力，期望以减少制程的繁琐性来减少生产线投资额。但是，如果只是单纯的减少光罩的情况下，将会出现良率降低的反效果。

　因为要减少光罩制程的数量，在制程设计上就必须有一定的方式，不会因为容易受到制程变动、Particle或缺陷等的影响。所以，为了显现出减少光罩制程数的效果，生产设备就必须具备在大面积玻璃基板中，依然能保证生产质量的均一性，和制程变动较少、较稳定的设备，以及追求Particle管理简易性的设备。另外伴随画面的大型化和精细化，画素数以及配线长度在不断增加，所以如何减少Particle更是一项课题。