Lecture Plan for LCD (Electronic Materials: 2010) Chapter 1 Design and operating principle of Color TFT-LCD 1 Structure of Color TFT-LCD Design of TFT-Array Panel Operating principle of Color TFT-LCD 4 Design Simulation of TFT-LCD Chapter 2 Manufacturing Technology of Color TFT-LCD 1 Mass production of Color TFT-LCD 2 Processing Technology of TFT-Array Processing Technology of TFT-Array Panel 4 Manufacturing of Color Filter 5 Formation of Liquid Crystal Cell 6 Module E-Mail: jsyoo@cau.ac.kr Tel: 02-820-5274

1 Structure of Color TFT-LCD Structure of Color LCD Panel Driving Circuit Unit 3 Backlight & Chassis Unit

LCD의 분류 Passive Matrix LCD (PMLCD) TN (Twisted Nematic) Active 구동 소자 LC Operating Modes Passive Matrix LCD (PMLCD) Active Matrix LCD (AMLCD) MIM-LCD Diode-LCD TFT-LCD a-Si TFT-LCD poly Si-LCD Low Tem. poly-Si LCD High Tem. poly-Si LCD TN (Twisted Nematic) STN(Super TN) DSTN(Double STN) FLC(Ferroelectric LC) GH(Guest-Host) DS(Dydamic Scattering) PDLC(Polymer Dispersed LC) VA(Vertical Alignment) IPS(In-plane Switching)

LCD의 종류 Direct View Type: Notebook PC, LCD Monitor, 소형 TV Projection Type: LCD Projector, OHP, Projection TV Reflective Type: HHP, PDA Trans-Reflective Type

LCD Projector (3 패널 방식) Projection Lenses Dichromic Mirror Dichromic Screen Green Red Blue LCD(2) 합성 R G B Mirror Dichromic Mirror Dichromic Mirror LCD(3)

LCD Projector (단 패널 방식) Screen Mirror B G Lamp R Lens System LCD 패널 Unit Pixel Mirror B G R Lamp 투과 Lens System LCD 패널 Mirror Mirror

직시형 Color TFT-LCD Module 구동회로 Unit Backlight Lamp 도광판 (Light Guide Panel) 반사판 Chassis Unit 확산판 LCD 패널

Color TFT-LCD 의 구조 ▶ TFT-Array 기판 ▶ Color Filter 기판 ① LCD Panel ② 구동회로 Unit ① LCD Panel ▶ TFT-Array 기판 ▶ Color Filter 기판 ② 구동회로 Unit ▶ LCD Driver IC (LDI) ▶ Multi-layer PCB ▶ Driving Circuits ③ Backlight & Chassis ▶ Backlight Unit ▶ Chassis Assembly Color Filter기판 TCP PCB LDI TFT-Array 기판 Chassis Lamp 도광판 (LGP) ③ Backlight & Chassis Unit

• Basic Building Blocks : L » 20 å and D » 5 å (Geometrical Anisotropy)

TFT-Panel의 구성 (m x n) 해상도 {(3xm) x n} matrix R G B Bonding Pad 3m 1 Dot: R,G,B sub-pixels (m x n) 해상도 {(3xm) x n} matrix R G B n SVGA: 800 x 600 (2400 x 600) Matrix

TFT-LCD 패널의 단면도 Color Filter 기판 Black Matrix 편광판 Spacer Color Filter (blue pixel) 공통전극 (ITO) TFT 액정 배향막 Sealant 축적용량 (Cs) Bonding PAD 화소전극 (ITO) 편광판 TFT-Array 기판

Color TFT-LCD 의 구조 ▶ TFT-Array 기판 ▶ Color Filter 기판 ① LCD Panel ② 구동회로 Unit ① LCD Panel ▶ TFT-Array 기판 ▶ Color Filter 기판 ② 구동회로 Unit ▶ LCD Driver IC (LDI) ▶ Multi-layer PCB ▶ Driving Circuits ③ Backlight & Chassis ▶ Backlight Unit ▶ Chassis Assembly Color Filter기판 TCP PCB LDI TFT-Array 기판 Chassis Lamp 도광판 (LGP) ③ Backlight & Chassis Unit

TFT-LCD 패널의 단면도 Color Filter 기판 Black Matrix 편광판 Spacer Color Filter (blue pixel) 공통전극 (ITO) TFT 액정 배향막 Sealant 축적용량 (Cs) Bonding PAD 화소전극 (ITO) 편광판 TFT-Array 기판

TCP:Tape Carrier Package COG (Chip-On-Glass ) 실장 COG 회로 부품 FPC LDI Bonding PAD 다층 PCB TFT-Array 기판 TAB (Tape-Automated Bonding) 실장 TCP:Tape Carrier Package TCP 회로 부품 LDI 다층 PCB Bonding PAD TFT-Array 기판

Bent TCP를 이용한 고밀도 실장 LCD 패널 Chassis Unit CCFL 구동회로 Unit 확산판 반사판 도광판 Flat TCP Chassis Unit CCFL 구동회로 Unit 확산판 반사판 도광판 Chassis LCD 패널 Bent TCP CCFL 구동회로 Unit 확산판 반사판 Tapered 도광판

Backlight 구조 직하 방식 (Cold Cathode Fluorescent Lamp) Edge-Light 방식 평면광 확산판 직하 방식 CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) 반사판 확산판 평면광 CCFL 반사판 도광판(LGP) Edge-Light 방식 (2 CCFL)

BEF을 이용한 B/L 휘도 향상 (BEF: Brightness Enhancement Film) Prism 효과 Prism Sheet CCFL 확산판 반사판 도광판(LGP) 반사 Sheet

Lamp 반사판 형광 Lamp 다층 PCB (Source) Top Chassis LCD 패널 프리즘 Sheet 확산 Sheet 도광판 반사 Sheet Plastic Mold Frame (Gate) Gate TCP Source TCP (Bent Type)