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TFT
设
计
教
材
:ThedocumentwascreatedwiTFT
设
计
教
材目录
第一章概论
第二章设计工作流程
第一节工作流程
第二节仕样书
第三章TEG
第四章MASK设计
-1-第一章概论
工作流程:
•仕样决定
•设计
•MaskOrder
•部材
•试生产
•量产
在量产之前的所有步骤都属于TFT设计工作的范围。本教材第二章将对工作流程各步骤
和仕样书进行详述。第三章讲述对设计工作至关重要的TEG(TestGraphics)。第四章为具
体的设计内容。
下面简单介绍一下具体设计中需要着重考虑的项目:
a-SiTFT-LCD的设计主要包括a-SiTFT器件设计、TFT阵列单元像素设计、TFT阵列
设计以及阵列基板的布局和配线等几个方面。
a-SiTFT是TFT-LCD显示屏阵列电路中最重要的部分,其器件性能的优劣将直接影响到
a-SiTFT-LCD图象质量。因此,a-SiTFT器件结构参数的合设计以及材理料参数的优化选择
是a-SiTFT-LCD优化设计的基础。a-SiTFT-LCD要求作为有源开关的TFT器件具有较高的开
关比,即较高的开态电流和相对低的关态电流。从对a-SiTFT器件模拟的结果可知,选择合
适的TFT器件宽长比W/L,适当减小绝缘层的厚度,优化制备工艺条件以改善a-Si材料性能
及a-Si/SiN界面特性,有利于提高开态电流。另外,减小有源层的厚度,制备具有较低暗态
x
电导率的a-Si材料是降低关态电流的有效手段。
在a-SiTFT器件设计过程中,栅与源、漏电极交叠大小也是影响a-SiTFT-LCD图象显示
品质的一个重要参数。寄生电容C会引起加在液晶象素上的信号电压变化,从而造成显示
gd
图象的闪烁现象及显示灰度级的错乱。另外,a-SiTFT器件各层薄膜厚度的设计是影响a-Si
TFT-LCD阵列成品率的关键因素,过厚或过薄的膜厚都将引起电极之间的短路或断路缺陷。
a-SiTFT-LCD单元象素主要包括a-SiTFT器件、象素电极、存储电容和栅电极及源电
极的引线等几个部分。
在对a-SiTFT器件优化设计的基础上,阵列单元象素的设计主要集中在对存贮电容结构
和大小的设计、栅线和信号线的结构设计以及单元象素各个部分的合配合。理引入存贮电容
的目的是为了提高TFT-LCD信号电压的保持时间,避免引起闪烁现象,存贮电容的大小将影
响到a-SiTFT-LCD的显示品质。同时由栅源交叠电容产生的跳变电压ΔV的表达式可知,存
p
贮电容的引入可减小跳变电压ΔV,从而有效抑制由ΔV引起的图象闪烁和残象现象。
pp
另外,栅电极与源电极引线大小的设计将严重影响到TFT-LCD开口率大小,进而影响
到图象显示的亮度,同时引线宽度和厚度的设计不仅关系到TFT-LCD的图象质量,而且是
影响TFT阵列成品率的关键因素之一。TFT阵列单元象素中各部分结构设计和材料参数的
选择与TFT-LCD的图象质量和成品率息息相关,这一部分的优化设计是获得高品质a-Si
TFT-LCD显示屏的前提。
-2-a-SiTFT-LCD的阵列设计是把经过优化设计的单元象素在行、列方向上分别重复M、N
次,即可得到所需要的M×N象素数的TFT矩阵。需要注意的是Delta排列时情况较为复杂,
需要根据具体驱动要求进行单元设计。另外,黑矩阵的设计将对a-SiTFT-LCD的亮度产生
严重影响。黑矩阵设计主要包括黑矩阵方式和大小的设计,以及黑矩阵材料的选取。黑矩阵
方式的选择和大小的设计关系到TFT-LCD开口率的大小,是提高TFT-LCD开口率和亮度的
着手点之一,而黑矩阵材料的选取则是改善TFT-LCD对比度的关键。
配线设计(以COG为例)包括IC端子到S/G线引出端的走线和IC端子到FPC连接
端子的走线设计,以及短路环的设计。为了得到相同的信号延时设计中要考虑使不同长度的
线保持相同电阻的问题。IC端子到S/G线引出端的走线数据量很大,需要采用程序辅助。
在TFT阵列设计完成之后,通过对设计结果进行图象质量、开口率、成品率等方面的
分析和评价,来检验设计结果的优劣,并提出可进一步改善的设计方案,以便获得a-Si
TFT-LCD最佳的设计结果。
-3-第二章设计工作流程
第一节设计流程
简要设计工作流程如下:
•顾客contact
•仕样决定
•设计